UPSچیست؟
یو پی اس مخفف Uninterruptible power supply و به معنی منبع تغذیه بدون وقفه است.
منبع تغذیه بدون وقفه
منبع تغذیه بدون وقفه، دستگاهی است متشکل از قطعات جامد که بین منبع برق ورودی و مصرف کننده ها متصل میشود و از بروز اختلالات برق ورودی، از جمله قطع کامل آن جلوگیری می کند.
این دستگاه ،برق مورد نیاز برای استفاده دستگاه‌هایی مانند کامپیوتر، ادوات پزشکی و تجهیزات امنیتی و… را مستقل از اینکه برق ورودی وجود داشته باشد یا خیر ،برای مدت معینی تامین می‌کند. همچنین شرایط برق ورودی را از نظر سطح ولتاژ، تغییرات ولتاژ و جهش‌های ناگهانی بهبود می‌دهد.
در واقع ترکیبی از مبدلها , کلیدها و ذخیره کننده انرژی (باتری) است که باعث پایداری دائم انرژی الکتریکی برای مصرف کننده های حساس میشود.
با توجه به رشد صنایع و تجهیزات در سالهای اخیر در دنیا، راه اندازی و استفاده از این تجهیزات، نیاز به نیروهای الکتریکی را بیشتر عیان کرده است. در سالهای اخیر با بالا رفتن دقت و حساسیت در این گونه مصرف کننده ها، نیاز به نیروی برق تمیزتر و سالمتر نیز آشکار شد. در طی این سالها دستگاههای مختلفی با تکنولوژی های گوناگونی برای تهیه و تثبیت نیروی الکتریکی ابداع، اختراع و بکار گرفته شد. در مرحله تولید برق: انواع توربینها ، ژنراتورها و … ، در مرحله تثبیت برق: استابلایزرها، گاورنرها، سیستمهای مولد برق اضطراری (UPS )، مورد استفاده قرار گرفت.
سیستمهای مولد برق اضطراری (UPS) کاملترین تکنولوژی برای جلوگیری از نوسانات ولتاژ و فرکانس برق تولیدی شهرها میباشد، که با توجه به نوع تکنولوژی، قابلیت حذف و اصلاح یک یا چند مورد از ایرادات مربوط به برق های تولیدی را دارد.
سیستمهای UPS باتکنولوژی Off Line :
در یوپی اس با تکنولوژی Off Line مصرف کننده ها از مسیر By pass انرژی دریافت می کنند.(برق شهر ورودی مستقیما به مصرف کننده ها وصل است) و اگر تغذیه مسیر By pass به هر دلیلی قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرار گیرد مسیر اینورتر جایگزین می گردد.در طی عملکرد معمولی UPS هر اختلال و اعوجاجی که در محدوده تعریف شده ورودی دستگاه باشد به مصرف کننده ها منتقل می شود.هر چند در UPSهای با این تکنولوژی در مسیر By pass توسط ترانس موجود، افزایش و کاهش ولتاژ تا حدودی جبران می گردد ( که اصطلاحا به آن استابیلایزر اطلاق می شود) ولی با توجه به ایرادات برق شهر که مورد بحث قرار گرفت با این تکنولوژی تنها دو ایراد از (نه = ۹) مشکل برق شهر برطرف میشود.
اگر ولتاژ ورودی برق شهر (ولتاژ By pass )از محدوده تعریف شده خارج یا قطع گردد اینورتر دستگاه روشن می شود و خروجی از مسیر اینورتر تغذیه می گردد روشن شدن اینورتر، زمانی بین ۲ تا ۱۰ میلی ثانیه مصرف می کند که سیستم های سویچینگ معمولی آن را تحمل کرده و قطع نمی شوند.
با توجه به ساختار اینورتر UPS ، که فقط در موارد خاص روشن میشود و در بقیه زمانها خاموش است.این قطعه دارای محدودیت زمان کارکرد می باشد ( برخلاف یو پی اس On Line که در آن اینورتر همیشه روشن است ).
هرچند با افزایش قدرت شارژر در این دستگاههای میتوان محدودیت جریان شارژر را برطرف کرد، ولی بعلت ساختار اینورتر امکان ارائه زمانهای پشتیبانی ( Backup time ) به صورت طولانی و نامحدود وجود ندارد.
سیستم های UPS با تکنولوژی ON LINE
عملکرد دستگاههای On Line Double Conversion : بدین صـــورت می باشد که بـــــرق شهــر ( برق AC ) پس از ورود به UPS به رکتیفایر رفته و تبدیل به برق DC می شود و توان مورد نیاز inverter و Charger را تامین می نماید ، سپس قسمت Inverter برق DC موجود را تبدیل به برق AC نموده و پس از فیلتر کردن ، آن را به خروجی UPS منتقل می نماید اصطلاحاً برق AC به DC ومجدداً به AC تبدیل شده و بدین ترتیب برق ورودی به UPS ( برق شهر ) و برق خروجی از UPS از هم ۱۰۰ % ایزوله می باشند .
پس همواره UPS On Line فعال بوده و در تمام ساعت کاری عمل فوق مرتباً انجام می شود و هرگز برق شهر مستقیماً به مصرف کننده ها متصل نمی باشد و مصرف کننده ها همواره از برق سینوسی و سالم که توسط اینورتر دستگاه UPS ساخته می شود استفاده می کنند .
از جمله مهمترین مزایای سیستم On Line ، این است که برق توسط رکتیفایر از AC به DC و سپس مجدداً توسط اینورتر از DC به AC تبدیل می شود لذا اختلالات برق شهر به مصرف کننده منتقل نمی شود .
از دیگر مزایای این UPS ها ، داشتن قابلیتهای فنی بالاتر ، محدوده وسیع تر برای ولتاژ ورودی برق شهر ، داشتن رگولاسیون خروجی مناسب تر ( برای ولتاژ و فرکانس ) ، تحمل اضافه بار بیشتر می باشد که نهایتـــاً Reliability بالاتــــری را نسبت به UPS هـــای Off Line ایجاد می کند .
به همین دلیل UPS هایی که برای مکانهای حساس مثل : شبــــکه های بزرگ رایانـــه ای ، Main Frame ، لوازم حساس پزشکی ، مخابراتی، سرورهای بسیار حساس و …. استفاده می شوند و همچنین UPSهای توان بالا و سه فاز همگی باید از نوع On Line باشند .
در مکانهایی که برق شهری دارای نوسانات زیاد ولتاژ بوده و برق شهر به صورت مکرر قطع میشود.نیز از دستگاه UPS با تکنولوژی On Line استفاده میگردد .
با توجه به تکنولوژی سیستم های On Line ، این سری UPS ها قادرند تمامی ۹ مورد ایراد برق شهر را برطرف کرده و برق بسیار تمیزتر و مطمئنی در اختیار مصرف کننده ها قرار دهند.
قابل ذکر است در این تکنولوژی با توجه به فعال بودن دائمی Inverter محدودیت کارکرد این قطعه که در دستگاههای Off Line وجود داشته برطرف شده است و دیگر محدودیتی در زمان پشتیبانی های طولانی نیز وجود ندارد.
۱ -نوسانات شدید لحظه ای ( Spike ) :
Spike ها ولتا‍‍ژهای سریع ، گذرا و با طول زمانی کوتاه هستند که به شکل موج اصلی برق اضافه می شوند. این ولتاژها می توانند به هر دو سیکل مثبت و منفی اضافه شده و به اجزای الکتریکی خسارت وارد کرده یا آنها را ا ز بین ببرند . Spike ها توسط ترموستاتها یا سایر تجهیــزاتی که جریانــهای الکتریکــی زیاد را Switch می کنند یا توسط بارهایی که توسط شرکتهای برق Switch می شوند ایجاد می گردند. بدون شک صاعقه ای که به زمین اصابت می کند از جدی ترین عوامل تولید این نوسانات است .
۲ – نویز الکتریکی ( NOISE ):
معمولا در شبکه برق مصرف کننده هائی وجود دارند که باعث ایجاد نویز و تداخل رادیویی و الکترو مغناطیسی در خطوط برق شهر می شوند . برای پیشگیری از این مشکل ، در دستگاههای UPS فیلترهایی در نظر گرفته شده تا اثرات ناشی از نویز را تا حد زیادی کاهش دهد . نویز الکتریکی می تواند باعث Hang کردن کامپیوتر و در نتیجه از دست رفتن اطلاعات گردد .
۳- افزایش ولتاژ لحظه ای( Surges ) :
Surges ولتاژ اضافه شده به موج اصلی برق با مقادیربالاتر از مقدار عادی خط اصلی برق می باشد ، که بیش از یک سیکل ادامه می یابد . Surge معمولا پس از آنکه یک دستگاه بزرگ خاموش شود و یا به دنبال Switch کردن بار در مراکز فرعی ایجاد می شود.
۴- افت ولتاژ لحظه ای ( Sags ):
Sags از لحاظ شکل مانند Spike های منفی می باشد ولی طول مدت آن بیشتر می باشد. این امر ناشی از Switch کردن یک بار بزرگ مانند دستگاههای تهویه هوا یا راه انداختن موتورهای الکتریکی است در صورتی که ولتاژ منبع اصلی آنقدر پایین بیاید که دستگاهها نتوانند ولتاژی در محدوده ورودی خود دریافت کنند ، این دستگاهها خاموش می شوند .
۵- هارمونیکها(Harmonica ):
هارمونیکها عموما توسط بارهای غیر خطی بوجود می آیند که از برق شهر جریانهایی با دامنه بالا می کشد .
هارمونیکها باعث افزایش نامناسب جریان می شوند و این افزایش اثر خود را در دماهای بالا نشان می داده و باعث خرابی اجزای تشکیل دهنده و افزایش حرارت دستگاهها می شود .
۶- افت طولانی ولتاژ (Under voltage):
Under voltage ها همانند Sag ها هستند ولی طول مدت آنها بیشتر است نسبت به وضعیت شرکت تولید کننده برق منطقه ای و در شرایط بحرانی افت طولانی ولتاژ ممکن است چندین ساعت ادامه یابد.
۷- افزایش طولانی ولتاژ (Over Voltage):
افزایش طولانی مدت ولتاژ که آسیب آن زیاد بوده و علت آن معمولا شبکه توزیع برق میباشد.
۸- تغییرات فرکانس ( Frequency Variation ):
تغییرات فرکانس برق شهر ناشی از دستگاههای تولید کننده برق در نیروگاهها مانند ژنراتورها بوده که افزایش یا کاهش آن موجب آسیب شدید به مصرفت کننده ها میشود.
۹- قطع برق شهر ( Black outs ) :
Black outs عبارت است از قطع کامل جریان برق ، در این هنگام منبع نیروی برق کاملا از کارمی افتد.
جهت انواع”بارهای مصرفی”U.P.Sهای متناسب با آنها در جهان تولید و ارائه میشوند.
۱-اگر “بارهای مصرفی” شامل تجهیزات متفاوتی مثل:کامپیوتر،سرور،تجهیزات مخابراتی،تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی،تجهیزات صنعتی یاحتی کامپیوتر شخصی باشد ، U.P.S های مناسب جهت هر یک از آنها متفاوت خواهد بود.
۲-مکان های استفاده از U.P.Sنیز متفاوت هستند.مثل: کارخانجات، ادارات،منزل،بیمارستان،شعبه بانک، مکان های صنعتی، نظامی و… بطور طبیعی در همه این مکان ها نمی توان از یک نوع U.P.S استفاده نمود.
۳-جهت انتخاب U.P.S مناسب برای “بار مصرفی”و”مکان استفاده”و در نتیجه استفاده بهینه از سرمایه و وقت میتوانید از کارشناسان زبده شرکت آبان مشاوره رایگان دریافت نمایید.
تجهیزات مختلف الکترونیکی از جمله، کامپیوترها،سرورها،تجهیزات مخابراتی،لوازم پزشکی و آزمایشگاهی و… دارای “توان مصرفی متفاوت”هستند.
برآورد توان دقیق U.P.Sجهت مصرف کننده ها معمولاًبا مشاوره تلفنی یا بازدید حضوری انجام میپذیرد،اما جهت اطلاعات کلی و عمومی بازدید کنندگان محترم از سایت شرکت آبان ،جدول زیر که نشانگر “توان مصرفی”تجهیزات کامپیوتری میباشد ارائه گردیده است.
|
توان نامی |
تجهیزات |
توان نامی |
تجهیزات |
|
۷۵۰ VA |
Network printer |
۵۰۰VA |
Server |
|
۱۰۰ VA |
Scanner |
۳۰۰VA |
Standard PC |
|
۳۰۰ VA |
Cash Register |
۳۵۰ VA |
Multimedia PC |
|
۵۰ VA |
Network Switch |
۵۰۰ VA |
Web server |
|
۵۰ VA |
Router |
۱۰۰ VA |
Dump Terminal |
|
۳۰۰ VA |
PBX phone exchange |
۱۵۰VA |
PC Terminal |
|
۱۰۰ VA |
Fax |
۷۵VA |
Monitor 14″ |
|
۵۰ VA |
Modem |
۱۰۰ VA |
Monitor 17″ |
|
۲۰ VA |
Wireless phone |
۱۵۰ VA |
Monitor 21″ |
|
۳۰ VA |
Florescent 20W |
۱۰۰ VA |
Ink jet printer |
|
۶۵ VA |
Florescent 40W |
۱۵۰ VA |
Dot Matrix Printer |
|
۱۵۰ VA |
Color TV21″ |
۶۰۰ VA |
Laser printer |
|
۲۰۰ VA |
Color TV 29″ |
۷۵۰ VA |
Laser A3 printer |
منبع:یو پی اس ابان
