انواع یو پی اس - UPS

یو پی اس  (منبع تغذیه اضطراری) دستگاهی است که اجازه می دهد تا یک کامپیوتر در حال کار برای حداقل یک زمان کوتاه، زمانی که منبع اصلی برق در دسترس نیست به کار خود ادامه دهد و همچنین می تواند به عنوان یک محافظ جریان های قوی و صاعقه باشد.

بطور کلی سه نوع دسته بندی برای UPS  ها  وجود دارد که عبارتند از:
offline -1
line interactive -2
3- online


این نوع تکنولوژی هنگامی که برق شهر قطع می گردد به عنوان منبع جایگزین وارد سیستم می شود و موقعی که برق شهر وجود دارد, یوپی اس عملا هیچ کاری انجام نمی دهد.در این نوع یو پی اس در شرایط عملکرد عادی، توان از منبع ورودی AC متصل به برق شهر، از طریق TRANSFER SWICH به بار انتقال می یابد.در صورت خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن از حدود مجاز ولتاژ و فرکانس AC ورودی ،TRANSFER SWICH عمل کرده و تامین انرژی از طریق انرژی ذخیره شده در باطری ها صورت گرفته و مسیر اینورتر جایگزین مسیر AC می گردد.

بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود دارای فیلتر های RF (فرکانس رادیویی ) و مدارت تنظیم کننده ولتاژ می باشندکه تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) و خارج شدن ناگهانی ولتاژ ورودی از حدود غیر مجاز، جلوگیری می کند.

شارژر باتری وظیفه آماده نگه داشتن باتریها را به عهده دارد. اگر ولتاژ AC ورودی از حداقل مجاز پایین تر رود ، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و بار به وسیله سوئیچ استاتیک ( یا رله خروجی ) به اینورتر منتقل می شود با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ Bypass آغاز می شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می دهد ، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه ۱۰~۲میلی ثانیه است.

               

در این تکنولوژی زمانی که برق شهر وجود دارد یا شرایط برق ورودی یوپی اس عادی می باشد، ورودی برق از طریق بای پس به ترانسفورماتور یو پی اس منتقل می گردد. در این شرایط ترانسفورماتور یو پی اس به عنوان شارژر دستگاه عمل می نماید و در نهایت از این طریق ولتاژخروجی AC تامین می گردد.اینورتر همواره روشن و به خروجی یوپی اس متصل است باتری ها از این طریق نیز قابلیت شارژ را دارا می باشند. در صورت خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن ولتاژ و فرکانس AC ورودی از حدود مجاز ، پیوستگی توان خروجی از اینورتر و انرژی ذخیره شده باتریها تامین می گردد.
در مقایسه با توپولوژی offline ،تجهیزات فیلترینگ بیشتری تعبیه شده و ناپایداری خروجی و نویزهای سوییچینگ نیز کاهش یافته است.

گاها ترانس Buck/Boost جهت تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح پایین و بالای ولتاژ مسیر Bypass را به طور مناسب پوشش داده و بدین طریق ولتاژ خروجی یوپی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود می کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد.

عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می باشد، در این مورد ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost شده است.

این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در برابر اختلالهایی مانند نویز خط الکتریکی انجام می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -%۴۰ تا +%۲۰ خروجی تنها ۳%+ مقدار نامی تغییر خواهد کرد. همچنین این ترانس با ذخیره انرژی، برق مورد نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاهی تامین می کند تا اینورتر شروع به کار کند. بنابریان بدون ایجاد وقفه در جریان برق؛ بار بین مسیرBypass به اینورتر منتقل شده و یوپی اس عملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود.البته در عمل،شاهد چند میلی ثانیه زمان swiching می باشیم.

3-یوپی اس online:
در این نوع تکنولوژی در شرایط عادی و نرمال ورودی ، ولتاژ خروجی یو پی اس پس از تصحیح ولتاژ ورودی یو پی اس اعمال می شود و فقط در شرایط خاصی از قبیل وجود نقص فنی در یو پی اس، اضافه بار، افزایش دما و… یو پی اس به مسیر بای پس رفته و برق ورودی یوپی اس مستقیما به خروجی منتقل می گردد.زمانیکه برق شهر در جریان است این بخش باطری را شارژ و انرژی اینورتر را توسط یک ولتاژ dc ثابت تامین می کند.در صورتی که برق ورودی (برق شهر)قطع شود شارژ خاموش شده و انرژی DC اینورتر توسط باتری تامین می شود و از این زمان باتری رفته رفته خالی می شود.
این نوع یو پی اس که اصطلاحا یو پی اس Double Conversion نیز نامیده می شود بالاترین میزان حفاظت را ارائه می کند زیرا بار همواره با یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه می شود.به عبارت دیگر حتی زمانی که برق شهر وجود دارد یکسو کننده شارژر و بخش های اینورتر فعال هستند و در حالت عادی که بار انرژی خود را دریافت می کند، به خوبی در برابر اختلالات برق شهر محافظت می شود.
اینورتر با استفاده از انرژی باتری به کار خود ادامه می دهد انجام این مراحل به نحوی صورت می پذیرد که هیچ وقفه ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری استفاده می شود اینورتر مانند زمان استفاده از برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاژ را ارائه می کند و بار از طریق سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است.در این مدار،rectifier کار اصلاحات توان را نیز انجام می دهد.