انواع یو پی اس
فرق یو پی اس های آفلاین,لاین اینتراکتیو ,آنلاین در چیست؟
فرق یو پی اس های Off Line,Line Interactive,On Line
منبع تغذیه بدون وقفه ( یو پی اس ) دستگاهی است در برگیرنده قطعات حالت جامد (SOLID – STATE) که بین منبع برق ورودی و بار وصل شده واز بروزاختلافات برق ورودی ( برق شهر ) از جمله قطع کامل آن ممانعت می کند :
به طور کلی ، مدل یو پی اس ها از لحاظ ساختار طراحی در گرد از سه حالت , Line interactive ,Off-line On-line پیمان می گیرند . صرفنظر از طراحی خاص هر یک ، چند ویژگی مهم در تمامی یو پی اس ها مشترک است . همه آنها دارای باتری یو پی اس هستند و الی زمانی که برق شهر قابل استفاده است انرژی را در باتری یو پی اسها اندوخته می کنند و بعد از قطع برق شهر انرژی باتری یو پی اس را به جریان متناوب ((AC تبدیل می کنند . بنابراین تمام سیستمها باید حائز شارژ باتری یو پی اس و مدار اینورتر باشند . وانگهی تمام یو پی اس ها حائز یک سیستم Bypass هستند که به اتفاق با یک سوئیچ در خروجی وسیله وابستگی با Load را جهت تغذیه مستقیم از برق شهر فراهم می کنند . در بسیاری از موارد مدار سوئیچ خروجی با به کاربردن سوئیچهای استاتیک تکمیل می شود . البته در یوپی اس های قدرت زیر این کار به وسیله رله انجام می گیرد .
یو پی اس آفلاین (Off – Line)
در یو پی اس مدل Off-line بارهای حساس از مسیر By pass انرژی دریــافت می کنند و اگـر تغذیـه راه By pass قطع شود یا ولتاژ آن بیرون از محدوده قابل قبول و مجاز قرارگیرد ، گذرگاه اینورتر جایگزین آن می شود . در طی عملکرد عادی دستگاه ، هراختلالی که در محدوده پذیرفتنی ولتاژ Bypass باشد به بار منتقل می شود . اگر چه در بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) جلوگیری می کنند و کونوانسیون های RF (فرکانس رادیویی ) در گذرگاه Bypass آنها هستی دارد .
در شرایط عادی شارژر باتری یو پی اس به طور مداوم پیشه می کند لغایت باتری یو پی اسها را کاملا حاضر نگهدارد . در برخی از یو پی اس ها ممکن است اینورتر خاموش باشد لغایت راندمان کلی دستگاه افزایش یابد ، اگر چه قسمتهای مهار الکترونیکی آن به منظور عملکرد تند اینورتر همواره فعال می باشند.
اگر ولتاژ Bypass از دست کم مجاز زیر تر رود ، اینورتر بی درنگ آغاز به پیشه 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 Bypassآغاز می شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می دهد ، اگرچه این وقفه کوتاهی به اندازه ۱۰~۲میلی ثانیه است
لازم به ذکراست که اکثربارها به نحو مطلوب و بی آنکــه متحمل اثـرات مضـری شـوند این سررسید را پشت راز می گذارند و با عادی شدن وضع برق شهر بار مجددا به گذرگاه Bypass منتقل می شود.
یو پی اس Line – Interactive
این گونه یو پی اس دربرگیرنده دستگاههایی می شود که در آنها کوشش شده با اضافه کردن سیستم تنظیم ولتاژ در مسیرBy pass عملکرد بهتری نسبت به سری Off-line ارائه شود . دو گونه از متـداولترین سیستمهای این رده یو پی اس مجهز به ترانس Buck/Boost وترانس ferrorvesonat می باشد.مشابه مدلهای Off-Line یو پی اس مدل Line-Interactive بار خــود را از طـریق مسیرBypass تغذیه می کند وبراثر هر حادثه ای که سبب قطع برق شهر شود آن رابه اینورتر انتقال می دهد. در بخشهای باتری یو پی اس، شارژر و مدار اینورتر نیز با سیستم Off-Line همانند است اما به خاطر اضـافه شدن مدار تنظیم ولتاژ در راه By pass بار کمتر به اینورتر انتقال می یابد. چنین سیستمی تاثیر اکثریت درکاهش هزینه ها داشته و عمر سودمند باتری یو پی اس در سنجش با Off-Line اغلب می شود.
انواع یو پی اس لاین اینتر اکتیو(Line – Interactive)
۱- ترانس
Buck/Boost جهت تنظیم ولتاژ در راه Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح ذیل و بالای ولتاژ گذرگاه Bypass را به طور پسندیده پوشش داده و بدین روش ولتاژ خروجی یوپی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود می کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ پذیرفتنی ورودی (بدون دربایستن به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد.یک یو پی اس در این دسته بندی می تواند با دامنه ولتاژ ورودی بین +%۲۰ لغایت – %۳۰ فراتر از محدوده ولتاژ مشهور و با استفاده از مسیر Bypass ، ولتاژ بار خود را تامین کند.
۲- عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می باشد، در این باره ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost شده است. این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در مساوی اختلالهایی همانند نویز خط الکتریکی سپریدن می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -%۴۰ لغایت +%۲۰ خروجی فقط ۳%+ مقدار سرشناس تغییر خواهد کرد. در ضمن این ترانس با ذخیره انرژی، برق باره نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاه تامین می کند الی اینورتر آغاز به پیشه کند. بنابریان بدون برپایی وقفه در جریان برق؛ بار بین مسیرBypass به اینورتر منتقل شده و یوپی اس عملاً به یک سیستم راستین On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود.
۳- در Bi- directional power converter فقط یک بلوک جایگزینی یکسو کننده (شارژر) و مدار اینورتر می شود، خیلی تند تغییر حالت داده و به عنوان یک مدار اینورتر عمل می کند. وانگهی از این گونه طراحی می قدرت در مدار Buck/Boost یا در هر کدام از سیستم های مختلف Line-interactive استفاده کرد.
یو پی اس آنلاین (On-Line)
اولین تفاوت بین این طرح و آنچه که قبلا در سیستم off-line روشنگری داده شد این است که شارژ باتری یو پی اس با بخش”یکسو کننده/شارژر”تعویض شده است.بخش “یکسو کننده /شارژر” ممکن است از دو قسمت جداگانه یا یک بلوک نیرو کامل تشکیل شده باشد.زمانیکه برق شهر در جریان است این تقسیم باطری را شارژ و انرزی اینورتر را توسط یک ولتاژ dc ثابت تامین می کند.در صورتی که برق ورودی (برق شهر)قطع شود شارژ خاموش شده و انرژی DCاینورتر توسط باتری یو پی اس تامین می شود و از این سررسید باتری یو پی اس رفته رفته خالی می شود.این گونه یو پی اس که اصطلاحا یو پی اس Double Conversion نیز نامیده می شود بالاترین میزان نگهداری را ارائه می کند زیرا بار همواره با یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه می شود.به عبارت دیگر حتی زمانی که برق شهر هستی دارد یکسو کننده شارژر و بخش های اینورتر فعال هست در حالت عادی هنگامی که بار انرژی خود را دریافت می کند به نکوداشتن در برابر اختلالات برق شهر محافظت می شود.چون یکسو کننده و اینورتر همانند یک سد در مساوی نویز موجود در خطوط انتقال برق و نوسانات زودگذر ولتاژ عمل کرده و در پایان یک ولتاژ خروجی کاملآ تثبیت شده را تامین می کنند.اگـر ولتــاژ ورودی از محدوده مجاز(مثل۱۰%+ لغایت ۲۰%-) دست درازی کند یا این که کاملآ قطع شود .اینورتر با استفاده از انرزی باتری یو پی اس به شغل خود پیوستگی می دهد سپریدن این مراحل به نحوی چهره می پذیرد که هیچ وقفه ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری یو پی اس استفاده می شود اینورتر همانند موعد به کارگیری برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاز را ارائه می کند و بار از طریق سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است.
چگونه یوپی اس مناسب خود را انتخاب کنیم؟
پارامترهای اصلی جهت خرید یک دستگاه یوپی اس
۱٫ THD(Total Harmonic Distortion) : بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ کاربرد می کنند ، به انگیزه ایجادهارمونیک در شبکه باعث داغ شدن سیم نول و به تبعه آن مایه بروز گرما در سیستم برق می شوند . فلذا در جاهایی که شمار منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد دارند بهتراست از یوپی اس کاربرد گردد که THD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% داشته باشد البته این را نیز نباید فراموش نمود که در جایی که ژنراتور نیز هستی دارد به کارگیری یوپی اس با THD پایین بایسته می باشد.
۲٫ موعد سوئیچ : فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری یو پی اس و بالعکس ، هرچه این موعد بیشتر باشداحتمال ریست شدن کامپیوتر در لحظه سوئیج بیشتر می گردد . ( فقط
۳٫ On line / یوپی اس سررسید سوئیچ صفر دارد ) موعد حمایت : مدت سررسید مورد احتیاج برای حمایت از باتری یو پی اس در موعد قطع برق شهر ، این سررسید پیوستگی به آمپر ساعت باطری داشته و با کم و بسیار شدن آمپر ساعت باتری یو پی اس کم و بسیار می گردد تنها یو پی اس باید قابلیت شارژ باتری یو پی اس را درکمترین زمان ممکن (حدودا بین۴ الی ۸ ساعت) را داشته باشد در بعضی یو پی اس ها محدودیت جریان شارژ دارد.
۴٫ نویز شنیداری : زمانی که دستگاه روشن است ،صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویزی را ایجاد میکند ،استفاده از یو پی اس با کمترین نویز در ادارات و بیمارستانها و مکانهایی که نیازمند کمترین صدا می باشند بایسته می باشد.
۵٫ سایز و وزن : سایز و حجم دستگاه میتواند بر پای بست، مکان کاربرد متفاوت باشد.
۶٫ استحکام و قابلیت اطمینان : استحکام و قابلیت اطمینان بسیار در برابر شرایط آب و هوایی و شرایط به سختی و بحرانی (اضافه بارهای لحظه ای)از مهمترین پارامترهای گزینش یو پی اس می باشد.
۷٫ فناوری ساخت و شکل موج خروجی : در صورتی که منابع تغذیه دستگاه های مورد کاربرد زیاد دلنازک بوده و هیچگونه نویز یا اعوجایی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به چهره سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون گزین کردن به ولتاز ورودی لازم باشد ،پیشنهاد میگردد از یو پی اس آنلاین کاربرد شود و چنانجه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت اقلیت برخوردار است ،یو پی اس ها Line Interactive رهنمود می شود.
البته در گزینش تکنولوزی باید به نوسانات برق شهری در منطقه نیز دقت شود (وجود افت ولتازهای شدید ،قطعی های مداوم و غیره …..)
توان نامدار : از دو مسیر می قدرت قدرت نامدار را برای یوپی اس را محاسبه نمود
روش اول : قدرت مصرفی تک تک دستگاهها را برحسب وات محاسبه نموده و با هم جمع نموده و بر ضریب نیرو خروجی یو پی اس تقسیم نموده قدرت دستگاه یو پی اس بر حسب ولت-آمپر توسط می آید.
روش دوم : جریان مصرفی کل دستگاهها را اندازه گرفته در ۲۲۰ ضرب می نما ییم توان یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.
البته بهتر است که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا ۷۰% از نیرو خروجی یو پی اس باشد لغایت در بارهای لحظه ای و کلید زنی که جریان لحظه ای دارند خپگی کمتری به یو پی اس وارد شود.
رنج تغیرات ولتاژ و فرکانس ورودی:میزان تغیرات ولتاژ ورودی و فرکانس بدان معنی است که بازه ولتاژ ورودی و فرکانس( مثلآ
۱۶۰~۲۸۰ vae ولتاژ و فرکانس از ۴۵~۶۵ ) اگر در ورودی (برق شهر) تغییر نماید یو پی اس بدون به کارگیری باتری یو پی اسو با استفاده از کونوانسیون داخلی به پیشه خود پیوسته داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه دهد .در صورتی که یو پی اس بیرون از این بازه باشد ،یو پی اس به حالت Backup رفته و ورودی را قطع می نماید و از باتری یو پی اس استفاده می کند لغایت مجددا به حالت نرمال برگردد.رنج ولتاژ خروجی و فرکانس خروجی و رگولاسیون (بازه ولتاژ و بسامد خروجی یو پی اس) آن باید با بازه ولتاژ ورودی دستگاههای مصرفی وصل به یو پی اس هماهنگ باشد ،در یو پی اس ها ی online رگولاسیون ولتاژ کمتر از ۲%+ و بسامد کمتر از۰٫۵%+ در یو پی اس ها ی off_line و line_Interactive رگولاسیون ولتاژ ۱۰%+ لغایت ۳%+ وفرکانس بین ۵/۲% تا ۵/۰% می باشد.
چگونه سررسید برق دهی(Back Up) را برای باتری یو پی اس ها محاسبه کنیم؟
زمان Back up مدت زمانی است که باتری یو پی اس باید انرژی و توان مورد نیاز بار را تامین نماید و بیشتر به آن زمان استقلال (Autonomy) یا زمان دشارژ نیز گفته می شود .
باتری یو پی اسها درانواع متنوع و میزان آمپرساعت متفاوت عرضه می شوند ، بنابراین به منظور نصب باتری یو پی اس مناسب و کاربرد ازآن باید محاسبه دقیقی سپریدن گیرد.
درانتخاب باتری یو پی اس با ظرفیت یا سرویس دهی مناسب کمینه به دو نکته باید پروا شود .
۱٫ بار باتری یو پی اس
۲٫ سررسید خودسالاری یاBack up موردنیاز
ابتدا جریان کشیده شده از باتری یو پی اس را محاسبه می کنیم . به عنوان نمونه :
اگر بار متصل به یو پی اس ۵KVA و ضریب نیرو آن ۰٫۸ باشد بار یو پی اس ۴kw است . اگر راندمان اینورتر یو پی اس ۹۰% بــاشد تلفـات اینــورتـر۳۶/ kw0 است . بنــابراین بــرای تغـذیه بار باتری یو پی اس باید به انــدازه Kw 4.36= 0.36 KW + 4KW نیرو ((dc تولید کند.
حال اگر ولتاژ ثابت باتری یو پی اس ۱۹۲ ولت باشد و زمان Back up ، ۳۰ دقیقه باشد . پیش درآمد جریان dc را محاسبه می کنیم که جریان ۲۲٫۷۱خواهد شد .
توجه : محاسبه فوق به شکل ساده در این جا آمده است زیرا ولتاژ راستین باتری یو پی اس با دشارژشدن آن افت می کند .
سازندگان باتری یو پی اس دائم جداول یا نمودارهایی را عرضه می کنند که با به کارگیری اطلاعات آنها می قدرت ظرفیت سرویس دهی موردنیاز را تعیین کرد.
در باره نمونه فوق باتوجه به اطلاعات ارائه شده از سوی سازندگان باتری یو پی اس ، ۱۶ شماره باتری یو پی اس (۱۹۲ ولت) با ۲۴ آمپر ساعت گنجایش سرویس دهی می تواند برای ۳۰ دقیقه بار را تغذیه کند.
لینک های مرتبط :
یو پی اس apc
باتری یو پی اس
باتری
باتری یو پی اس
یو پی اس apc
یو پی اس
تعمیر یو پی اس
باتری یو پی اس چه کاربردی دارد؟
استابلایزر
