انواع یو پس اس - UPS

یو پی اس (منبع تغذیه اضطراری) دستگاهی است که اجازه می‌دهد 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 می‌تواند به عنوان یک محافظ جریان‌های قوی و صاعقه باشد.

بطور کلی سه نوع دسته بندی برای UPS‌ها وجود دارد که عبارتند از:

۱- یوپی اس offline

۲- یوپی اس line interactive

۳- یوپی اس online



۱-یوپی اس offline:
این نوع تکنولوژی هنگامی که برق شهر قطع می‌گردد به عنوان منبع جایگزین وارد سیستم می‌شود و موقعی که برق شهر وجود دارد، یوپی اس عملا هیچ کاری انجام نمی‌دهد. 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 می‌یابد. 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 باطری‌ها صورت گرفته و مسیر اینورتر جایگزین مسیر AC می‌گردد.
بسیاری از مدل‌های این یو پی اس در مسیر Bypass خود دارای فیلتر‌های RF (فرکانس رادیویی) و مدارت تنظیم کننده ولتاژ می‌باشندکه تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike) و خارج شدن ناگهانی ولتاژ ورودی از حدود غیر مجاز، جلوگیری می‌کند.
شارژر باتری وظیفه آماده نگه داشتن باتری‌ها را به عهده دارد. اگر ولتاژ AC ورودی از حداقل مجاز پایین‌تر رود، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و بار به وسیله سوئیچ استاتیک (یا رله خروجی) به اینورتر منتقل می‌شود با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ Bypass آغاز می‌شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می‌دهد، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه ۱۰~۲ میلی ثانیه است.



۲-یوپی اس Line interactive
در این تکنولوژی زمانی که برق شهر وجود دارد یا شرایط برق ورودی یوپی اس عادی می‌باشد، ورودی برق از طریق بای پس به ترانسفورماتور یو پی اس منتقل می‌گردد. در این شرایط ترانسفورماتور یو پی اس به عنوان شارژر دستگاه عمل می‌نماید و در نهایت از این طریق ولتاژخروجی AC تامین می‌گردد. اینورتر همواره روشن و به خروجی یوپی اس متصل است باتری‌ها از این طریق نیز قابلیت شارژ را دارا می‌باشند. 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 می‌گردد.
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 می‌شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می‌شود 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 می‌کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می‌یابد.
عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می‌باشد، 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 می‌دهد 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 می‌کند تا اینورتر شروع به کار کند. بنابریان بدون ایجاد وقفه در جریان برق؛ بار بین مسیر Bypass به اینورتر منتقل شده و یوپی اس عملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می‌شود که در خروجی آن وقفه‌ای مشاهده نمی‌شود. البته در عمل، شاهد چند میلی ثانیه زمان swiching می‌باشیم.

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 می‌شود 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 می‌گردد. زمانیکه برق شهر در جریان است این بخش باطری را شارژ و انرژی اینورتر را توسط یک ولتاژ dc ثابت تامین می‌کند. در صورتی که برق ورودی (برق شهر) قطع شود شارژ خاموش شده و انرژی DC اینورتر توسط باتری تامین می‌شود و از این زمان باتری رفته رفته خالی می‌شود.
این نوع یو پی اس که اصطلاحا یو پی اس Double Conversion نیز نامیده می‌شود بالاترین میزان حفاظت را ارائه می‌کند، زیرا بار همواره با یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه می‌شود. به عبارت دیگر حتی زمانی که برق شهر وجود دارد یکسو کننده شارژر و بخش‌های اینورتر فعال هستند و در حالت عادی که بار انرژی خود را دریافت می‌کند، به خوبی در برابر اختلالات برق شهر محافظت می‌شود.
اینورتر با استفاده از انرژی باتری به کار خود ادامه می‌دهد انجام این مراحل به نحوی صورت می‌پذیرد که هیچ وقفه‌ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری استفاده می‌شود اینورتر مانند زمان استفاده از برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاژ را ارائه می‌کند و بار از طریق سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است. در این مدار، rectifier کار اصلاحات توان را نیز انجام می‌دهد