یو پی اس (UPS) یا همان برق اضطراری به تجهیز یا سیستمی گفته می‌شود که قادر به ذخیره انرژی و همجنین ایجاد ثبات در تغذیه انواع دستگاه‌های الکتریکی می‌شود گفته می‌شود. البته به سیستم‌ها و یا تجهیزات یو پی اس منبع تغذیه بدون وقفه نیزگفته می‌شود. چرا به یوپی‌اس منبع تغذیه بدون وقفه گفته می‌شود؟ دیل این که یوپی‌اس را منبع تغذیه بدون وقفه می‌ماند به این گونه می‌باشد که تجهیزات و یا سیستم UPS وظیفه دارد توان بار مورد نیاز بار مصرفی را بدون وقف و توقف و یا ایستادن تأمین کند.

اجزای تشکیل دهنده UPS

کابینت باتری
باتری یو پی اس (باطری سیلد اسید)
منبع تغذیه ولتاژ (اینورتر DC به AC)
شارژر باتری اتوماتیک
شارژ کنترلر هوشمند
سوئیچ باری UPS آنلاین

زمانی که اجزای نام برده در کنار هم قرار گیرند یک سیستم رو تشکیل می دهند که عملکرد این سیستم به گونه می باشد که بتواند در زمان رفتن برق به تجهیزات برق اضطراری ارائه کند و تمامی تجهیزات مورد نیاز ما را روشن نگه دارند

نکته: بعضی از یوپی‌اس ها در زمان جریان برق نیز عملکرد دارد.

چگونگی عملکرد UPS و کاربرد آن ها

در مطالب فوق به عملکرد سیستم یوپی‌اس به طور خلاصه اشاره کردیم اما در این مقاله قصد داریم با کاربرد یوپی‌اس و عملکرد آن بیشتر آشنا شویم و کامل بتوانیم یوپی‌اس را بشناسیم.
UPS بین برق شهر و دستگاه مصرف کننده قرار می‌گیرد و در زمان قطع شدن برق انرژی ذخیره شده در باتری‌ها آزاد شده و توسط اینورتر ولتاژ باتری‌ها 220 ولت شده و دستگاه موردنظر ما را روشن می‌کند. دستگاه یو پی اس به گونه ای طراحی شده است که می‌تواند ولتاژ برق را تثبیت کند تا به دستگاه‌های حساس نیز آسیب وارد نشود و علاوه‌برآن باعث می‌شوند که اختلالی که در شبکه به وجود میاید و انواع نویزها به تجهیزات دستگاه‌های مصرف کننده وارد نشود؛ در واقع مانع از عبور نویزها و اختلالات به دستگاه‌های مصرف کننده می‌شود.

باتری یو پی اس

در مقالات و مباحث قبل به باتری یو پی اس و خرید باتری سیلد اسید اشاره کردیم اما در این مقاله می‌خواهیم با عوامل مؤثر در انتخاب باتری یوپی‌اس آشنا شویم.
برای خرید باتری یو پی اس باید به چندین نکته توجه کنیم نظیر:
راهنمای سازنده دستگاه یو پی اس
عوامل محیطی
خصوصیات فیزیکی
راهنمای سازنده دستگاه یوپی‌اس
برخی از یوپی‌اس ها تنها نوع خاصی از باتری یو پی اس را به‌عنوان باتری متصل می‌پذیرند به همین منظور هنگام خرید دستگاه یو پی اس حتماً باید راهنمای دستگاه را از سازنده یوپی‌اس دریافت نمایید.

عوامل محیطی

دمای هوا و میزان رطوبت محیط برخی از عوامل تعیین کننده در انتخاب نوع باتری یو پی اس می‌باشند.

خصوصیات فیزیکی

سایز دستگاه و جایگاه قرارگیری باتری‌ها نیز جزو عوامل مؤثر در انتخاب باتری یوپی‌اس هستند.

تعمیرات و تنظیمات یوپی‌اس

UPS به گونه‌ای ساخته شده است که دارای توان‌های مختلف و همچنین تکنیک ساخت مختلفی دارد به همین دلیل می‌توان گفت تنظیمات یو پی اس باهم متفاوت هستند اما اکثراً دستگاه UPS به صورتی می‌باشد که می‌توان آن را به گونه ای تنظیم نمود تا به دستگاه ما آسیب وارد نکند و این یکی از مزایا UPS می باشد.

دلایل استفاده از UPS

امروز به دلیل نوسانات شدید برق و رفتن برق، خرید یوپی‌اس بسیار زید شده و همچنین پراهمیت می‌باشد چراکه دستگاه UPS بسیار از نظر اقتصادی به صرفه بوده و باعث جلو گیری از ضرر به دستگاه مصرفی می شود. در واقع قیمت دستگاه‌های سخت افزاری و امکانات و ابزارهای دیگر ان به قدری گران است که داشتن، یک محافظ برای دستگاه بسیار مفید است.

روش کار UPS

UPS در زمان وصل بودن برق شهر از برق 220 ولت تغذیه می‌کند و توسط مبدل ولتاژ (AC به DC) یا همان شارژر باتری اتوماتیک باتری‌های یوپی‌اس را شارژ می کند. در زمان کامل شدن شارژ شارژها برق رو قطع می‌کنند. زمانی که برق شهر قطع شده انرژی داخلی باتری از طریق مبدل ولتاژ یا اینورتر (DC به AC) به برق 220 ولت شهری تبدیل می شود و از این طریق می‌تواند دستگاه موردنظر ما را روشن کند. اگر بخواهیم یکی دیگر از مزایای UPS اشاره کنیم می توان گفت یو پی اس می‌تواند برخی از اطلاعات دستگاه مصرفی ما را (اطلاعات کامپیوتر) ذخیره کند و به دستگاه مجدد برگرداند. به طور خلاصه UPS تأمین برق بدون وقفه برای دستگاه را برعهده دارد و همچنین دستگاه مورد نظر ما را در برابر اختلالات برق شهری محافظت می کند.

کاربرد UPS

دستگاه‌های یوپی‌اس در صنایع مختلفی از قبیل صنایعی که از اهمیت برق بالایی برخوردار هستند کاربرد دارد مانند:
صنایع پزشکی، بیمارستان‌ها، صنایع دندانپزشکی، درمانگاه‌ها، کارخانجات، کارگاه‌ها، اداره پست، دفتر پیشخوان، شرکت، اداره و همچنین محیط‌هایی که نیاز به روشن نگه داشتن دستگاه‌ها می باشد به طور مثال:

کافی‌نت‌ها که از دستگاه‌های مختلفی نظیر: دستگاه چاپ، فکس، مودم، کامپیوتر و.... تمامی موارد ذکر شده به UPS نیاز دارند و باید برای آن ها UPS تهیه کنیم.
البته برای روشن نگه‌داشتن دستگاه‌های امنیتی نظیر:

دوربین‌های مداربسته در محیط کار یا منزل، ادارات، شرکت‌ها، اداره پلیس، محیط‌های امنیتی و…استفاده می‌کنند.
از دستگاه UPS برای مساجد، تالارها، اتاق فرمان و... که نیاز می‌باشد تا برق به طور مدام روشن باشد از UPS استفاده می شود و همچنین بعضی از اشخاص در منازل خود از دستگاه‌های یو پی اس کوچک برای روشن نگه داشتن وسایل منزل خود مانند یخچال، پکیج‌های گرمایشی و تلویزیون و… استفاده می کنند.

مزایای استفاده از UPS

• تأمین برق برای تجهیزات دستگاه مصرفی در هنگام قطعی برق
• محافظ از دستگاه مصرفی در برابر بی ثباتی فرکانس‌های برق
• جلوگیری از نویزها و اختلالات وارده از برق شهری به دستگاه مصرفی
• برای محافظت و جلوگیری از خسارت‌های ناشی از قطع شدن ناگهانی برق و آسیب‌های سخت افزاری
• داشتن برق به صورت بی وقفه که باعث راحتی کار می شود.

انواع UPS

همانطور که گفته شد یو پی اس از نظر ساخت و تکنیک دارای سه نوع می‌باشد نظیر:
UPS استاتیک
UPS داینامیک
UPS هیبرید

یوپی‌اس استاتیک از مبدل الکترونیکی برق استفاده می‌کند، UPS مدل داینامیک از موتورهای الکترومغناطیسی (ژنراتور و موتور) و UPS مدل هیبریدی که ترکیبی از این دو مدل است. در ادامه UPSهای آفلاین، آنلاین و لاین اینترکتیو را که بیانگر این سه نوع یو پی اس هستند را بررسی می‌کنیم.

یو پی اس آفلاین – Standby UPS

UPSهای Offline/Standby مدل بیسیک این سه مدل است و در حالت معمولی، برق را از منبع اصلی برق می‌گیرد و بین منبع برق اصلی و باتری، سوئیچ می‌کند. این مدل می‌تواند قطع شدن برق را تشخیص دهد و به طور خودکار به برق باتری سوئیچ می‌شود.
از این یوپی‌اس بیشتر برای حفاظت از کامپیوترها، مدم‌ها، سخت افزارها و تجهیزات VOLP استفاده می شود. یو پی اس های آفلاین یکی از یوپی‌اس های ارزان قیمت می باشد. یو پی اس های افلاین اغلب بی صدا می‌باشند.
UPSهای افلاین دارای معایبی از قبیل محافظت پایین، خروجی برق بدون تنظیم و انتقال نوسان‌های برق شهری به دستگاه جانبی و انتقال به حالت باتری با تأخیر زمانی اما با تمامی این موارد یو پی اس های افلاین بیشترین خریداران و طرفداران را دارد.

یو پی اس آنلاین – Online UPS

با توجه به این‌که برق متناوب شهری در دستگاه‌های الکترونیکی به برق مستقیم تبدیل می‌شود، در سیستم آنلاین، برق ورودی بعد از یکسوسازی و تبدیل به ولتاژ مستقیم، و پس از تصحیح ورودی یعنی پاک سازی ورودی از نویز و احیاناً سطح ولتاژ ورودی، برای شارژ باتری استفاده می‌شود و خروجی باتری با بهره‌گیری از مبدل، مجدداً به سیگنال سینوسی تبدیل می‌شود و چون این سیگنال کاملاً بازتولید می‌شود، هیچ‌گونه مشکلات برق شهری مانند نوسان و تغییر فرکانس را ندارد و کاملاً سینوسی و ثابت است.

UPSهای Offline/Standby از تکنولوژی Delta و یا Double استفاده می‌کنند:

وقتی از تکنولوژی Double استفاده شود، تجهیزات شبکه مستقیماً برق را از خروجی AC نمی‌گیرند و به جای آن برق AC به rectifier یا یکسوساز منتقل می‌شود تا تبدیل به DC شود. بعد به باتری و سپس به مبدل می‌رود.
از یو پی اس های آنلاین به دلیل سینوسی بودن خروجی و ایزوله بودن بیشتر برای دستگاه‌های حساس استفاده می شود.

یو پی اس آنلاین و Transformer

این یو پی اس برق را به صرفه تر مصرف می‌کند چراکه این یو پی اس از تکنولوژی Delta برخوردار می باشد. زمانی که تکنولوژی Delta را داریم، مقدار خاصی از برق برای کارکردن کامپیوتر و روتر و همچنینی دیگر دستگاه‌ها فرستاده می شود به این صورت مصرف بصرفه می باشد.
تمامی یوپی‌اس های آنلاین با هر دو تکنولوژی زمانی که برق شهر قطع می‌شود جریان برق را ایزوله می‌کند تا از آسیب رساندن به دستگاه محافظت کند. یو پی اس های آنلاین گران‌تر می باشد چرا که دارای یکسو ساز دارندو به صورت خودکار بای پس می‌شود و برق از طریق باتری مجدد تأمین می گردد.

تفاوت ups آنلاین با یو پی اس آفلاین

تفاوت یوپی‌اس‌های آنلاین و آفلاین در این است که در نوع آنلاین، همیشه مبدل DC/AC وصل است یعنی هیچ زمان انتقالی بین منبع برق و باتری وجود ندارد در نتیجه زمان انتقال صفر است (zero transfer time)، و حفاظت بهتری در برابر قطعی برق و نوسان و نویز و … انجام می‌شود.
یوپی‌اس‌های آنلاین فقط در مواقعی مانند بروز نقص فنی،OVER LOAD یا افزایش بیش از حد دما، به حالت BYPASS می‌روند.

چه عواملی باعث افزایش عمر باتری می‌شود؟

• دمای محیط بر طول عمر باتری اثر می‌گزارد

باتری‌های یوپی‌اس را باید در دمای زیر 20 الی 30 درجه نگهداری شود به همین دلیل باتری نباید در زیر نور خورشید و یا محل‌های خیلی گرم نگه داری شود چراکه باعث می‌شود طول عمر باتری کاهش یابد.
از کابینت یو پی اس به عنوان میز استفاده نشود پرا که در صورت قرار دادن هرگونه وسیله ای بر روی UPS، باعث اختلال در تبادل حرارت سی پی یو با محیط می‌شود در نتیجه طول عمر UPS و باتری UPS کم می‌شود و همچنین نباید ups در محلی که دمای بالایی دارد قرار گیرد.
علاوه بر شرایط گرمایی باید محلی که می‌خواهیم یو پی اس را قرار دهیم نباید مکانی کثیف یا دارای گردوغبار باشد بدین علت که باعث اختلال تبادل حرارت می‌شود

• عمر باتری به دفعات شارژ و پارامتر عمق دشارژ مؤثر می‌باشد

نکته مهم درباره باتری‌ها این است که تعداد سیکل مجاز شارژ برای هر باتری مشخص است که در کاتالوگ مربوط به باتری موجود است. عمر باتری با هر بار شارژ و دشارژ، کم می‌شود تا به عدد سیکل مجاز شارژ برسد. در این صورت ظرفیت کامل باتری قابل استفاده نیست و جریان دهی کم شده و در نهایت کارایی آن کاهش می‌یابد. اینجاست که عمر باتری تمام شده و باید آن را عوض کرد.
پارامتر مؤثر در افزایش عمر باتری، DOD یا Depth of Discharge است. با کاهش DOD، عمر باتری افزایش می‌یابد یعنی هر چه دفعات و عمق دشارژ بیشتر باشد، عمر باتری کم می‌شود. DOD در واقع درصد دشارژ شدن باتری است. به‌عنوان‌مثال اگر ۳۵ درصد شارژ باتری استفاده شود یعنی DOD برابر با ۳۵ باشد، نسبت به زمانی که ۶۰ درصد شارژ باتری استفاده شود یعنی DOD برابر با ۶۰ باشد، عمر باتری یک تا دو سال بیشتر خواهد بود. اگر عمق دشارژ برابر با ۸۰ باشد، عمر باتری ممکن است به ۶ ماه هم کاهش یابد.

• کیفیت شارژر باتری و عملکرد شارژ

شارژر باتری در طول عمر باتری بسیار تأثیرگذار می‌باشد. برای همین ما باید برای باتری‌های خود شارژر باتری با کیفیتی را انتخاب نماییم. برق شهری یا ولتاژ 220 ولت متناوب می‌باشد ولی باتری با برق مستقیم یا همان ولتاژ dc کار می کند و باید برای شارژ آن ولتاژ dc داشته باشیم. داخل ups دستگاه شارژر باتری قرار دارد تا بتواند در زمان وجود جریان ولتاژ AC آن را به برق مستقیم تبدیل کند و به این صورت می‌تواند باتری UPS ما را شارژ کند. به همین دلیل باید شارژر باتری با کیفیتی را برای UPS کارگزاری نماییم.

فروشگاه برق و صنعت پاور اکسین دارای انواع یو پی اس های ولتامکس، لانک و . .... می باشد. شما عزیزان می‌توانید جهت خرید انواع یو پی اس های آنلاین و آفلاین و همچنین مشاوره رایگان با مهندسین و متخصصین ما تماس حاصل فرمایید.