یو پی اس (UPS)

یو پی اس (UPS) یا برق اضطراری

یو پی اس یا Uninterruptible Power Supply دستگاهی است که برای تامین برق پایدار و بدون وقفه به تجهیزات الکترونیکی حساس استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها در زمانی که قطع برق می‌تواند منجر به خسارت‌های جدی شود، مانند مراکز داده ها، بیمارستان‌ها، صنایع و تجهیزات شبکه و غیره، وارد عمل میشود و با ذخیره انرژی در باتری‌ها، در صورت قطع برق یا نوسانات شدید ولتاژ، به سرعت برق مورد نیاز تجهیزات را تامین میکند.

نحوه عملکرد یو پی اس یا برق اضطراری چگونه است

یو پی اس‌ها به طور کلی از اجزای زیر تشکیل شده‌اند:
 

• رکتیفایر: برق متناوب ورودی را به برق مستقیم تبدیل می‌کند.
   

• شارژر باتری: باتری‌های یو پی اس را شارژ می‌کند.
   

• باتری: انرژی الکتریکی را ذخیره می‌کند.
   

• اینورتر: برق مستقیم ذخیره شده در باتری را به برق متناوب تبدیل می‌کند و به بار متصل می‌کند.
   

• کنترلر: تمام عملکردهای یو پی اس را کنترل می‌کند.

یو پی اس (UPS) یا منبع تغذیه بدون وقفه، دستگاهی است که در هنگام قطع برق شهر، برق مورد نیاز دستگاه‌های الکترونیکی را به صورت فوری و بدون وقفه تامین می‌کند. عملکرد یو پی اس بر اساس تبدیل و ذخیره انرژی الکتریکی استوار است و به طور خلاصه شامل تبدیل برق متناوب شهری به مستقیم، شارژ باتری‌ها، تبدیل مجدد برق مستقیم به متناوب و در نهایت تامین برق از باتری در زمان قطعی برق می‌شود. در ادامه، نحوه عملکرد یو پی اس در چهار مرحله به تفصیل شرح داده می‌شود:

1. تبدیل برق شهری به برق مستقیم: در حالت عادی، برق متناوب (AC) شهری به دستگاه یو پی اس وارد می‌شود. این برق ابتدا توسط یک رکتیفایر (یکسوساز) به برق مستقیم (DC) تبدیل می‌شود. رکتیفایر با استفاده از دیودها یا مدارهای الکترونیکی دیگر، جریان AC را یکسو کرده و آن را به جریان DC تبدیل می‌کند.
    

2. شارژ باتری‌ها و تامین برق اینورتر: بخشی از برق مستقیم تولید شده توسط رکتیفایر برای شارژ باتری‌های داخلی یو پی اس استفاده می‌شود. این باتری‌ها انرژی الکتریکی را به صورت شیمیایی ذخیره می‌کنند تا در زمان قطعی برق مورد استفاده قرار گیرند. بخش دیگر از برق مستقیم تولید شده به اینورتر ارسال می‌شود.
    

3. تبدیل برق مستقیم به برق متناوب: اینورتر وظیفه تبدیل برق مستقیم (DC) دریافت شده از رکتیفایر را به برق متناوب (AC) با فرکانس و ولتاژ ثابت بر عهده دارد. این برق متناوب با مشخصات استاندارد (مانند ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز در ایران) برای تغذیه دستگاه‌های الکترونیکی آماده می‌شود و به مصرف کننده متصل می‌گردد. در واقع، در این مرحله، یو پی اس برق مورد نیاز دستگاه‌های متصل را به طور مداوم و بدون وابستگی مستقیم به برق شهر تامین می‌کند.
    

4. تامین برق از باتری در زمان قطعی برق: در صورت قطع برق شهر، سیستم یو پی اس به صورت خودکار وارد عمل می‌شود. در این حالت، باتری‌ها به عنوان منبع تغذیه اینورتر عمل می‌کنند و برق DC مورد نیاز آن را تامین می‌کنند. اینورتر نیز به نوبه خود این برق DC را به برق AC تبدیل کرده و برق مورد نیاز دستگاه‌های متصل را بدون هیچ گونه وقفه ای فراهم می‌کند. این ویژگی بدون وقفه بودن، از آسیب دیدن دستگاه‌های حساس به نوسانات و قطع برق جلوگیری می‌کند و امکان ذخیره اطلاعات و خاموش کردن صحیح دستگاه‌ها را فراهم می‌سازد.
    

به این ترتیب، یو پی اس با عملکرد خودکار و تبدیل و ذخیره انرژی، حفاظت از دستگاه‌های الکترونیکی در برابر قطع برق و نوسانات ولتاژ را تضمین می‌کند.

جهت دریافت مشاوره رایگان برای انتخاب یو پی اس با شماره های 09197793671 و 02177918430 تماس حاصل فرمایید

بررسی تخصصی انواع یو پی اس به همراه نقشه‌ ی شماتیک

یو پی اس‌ها بر اساس نحوه عملکرد و ویژگی‌هایشان به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که از جمله مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
 

• یو پی اس آفلاین (Backup or Standby UPS)
   

  • ساده‌ترین و کم‌هزینه‌ترین نوع یو پی اس است. در حالت عادی، بار مستقیماً به برق شهر متصل است و باتری‌ها شارژ می‌شوند. در صورت قطع برق، یک سوئیچ الکترونیکی به سرعت بار را به باتری متصل می‌کند. اما به دلیل زمان سوئیچ، ممکن است در لحظه قطع برق، وقفه‌ای کوتاه در تامین برق رخ دهد.
     

• یو پی اس لاین اینتراکتیو (Line-Interactive UPS)
   

  • این نوع یو پی اس از یک ترانسفورماتور اتوماتیک برای تنظیم ولتاژ ورودی استفاده می‌کند و در صورت لزوم، باتری‌ها را به مدار اضافه می‌کند. زمان سوئیچ در این نوع یو پی اس نسبت به نوع آفلاین کمتر است.
     

• یو پی اس آنلاین (Online UPS)
   

  • پیشرفته‌ترین نوع یو پی اس است. در این نوع یو پی اس، بار همیشه از طریق اینورتر تغذیه می‌شود و باتری‌ها به صورت مداوم در حال شارژ هستند. در نتیجه، کیفیت برق خروجی بسیار بالا بوده و هیچگونه وقفه‌ای در تامین برق وجود ندارد.

مقایسه و تفاوت های میان یو پی اس های آفلاین، آنلاین و لاین اینتراکتیو 

زمان سوئیچ:

• یو پی اس آفلاین: بیشترین زمان سوئیچ را دارد. یعنی وقتی برق قطع می‌شود، مدتی طول می‌کشد تا یو پی اس وارد مدار شده و برق دستگاه‌ها را از باتری تامین کند.

• یو پی اس اینتراکتیو: زمان سوئیچ کمتری نسبت به نوع آفلاین دارد.

• یو پی اس آنلاین: کمترین و حتی می‌توان گفت صفر، زمان سوئیچ را دارد. به این معنا که بدون هیچ وقفه‌ای، برق دستگاه‌ها از باتری تامین می‌شود.

کیفیت برق خروجی:

• یو پی اس آفلاین: کیفیت برق خروجی پایین‌تری دارد و ممکن است نوسانات برق ورودی را به طور کامل حذف نکند.

• یو پی اس اینتراکتیو: کیفیت برق خروجی بهتری نسبت به نوع آفلاین دارد.

• یو پی اس آنلاین: بالاترین کیفیت برق خروجی را ارائه می‌دهد و تمام نوسانات و اختلالات برق ورودی را حذف می‌کند.

حفاظت در برابر نوسانات ولتاژ:

• یو پی اس آفلاین: کمترین حفاظت را در برابر نوسانات ولتاژ ارائه می‌دهد.

• یو پی اس اینتراکتیو: حفاظت متوسطی در برابر نوسانات ولتاژ دارد.

• یو پی اس آنلاین: بیشترین حفاظت را در برابر نوسانات ولتاژ ارائه می‌دهد.

قیمت:

• یو پی اس آفلاین: پایین‌ترین قیمت را در بین این سه نوع دارد.

• یو پی اس اینتراکتیو: قیمت متوسطی دارد.

• یو پی اس آنلاین: بالاترین قیمت را دارد.

کاربرد:

• یو پی اس آفلاین: برای دستگاه‌های غیر بحرانی که قطعی برق کوتاه مدت برای آنها مشکل جدی ایجاد نمی‌کند، مناسب است.

• یو پی اس اینتراکتیو: برای دستگاه‌های با حساسیت متوسط که به حفاظت بیشتری در برابر نوسانات ولتاژ نیاز دارند، مناسب است.

• یو پی اس آنلاین: برای دستگاه‌های بسیار حساس مانند سرورها، تجهیزات پزشکی و دستگاه‌های صنعتی که کوچکترین قطعی برق یا نوسان ولتاژ می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری به آنها وارد کند، مناسب است.

به طور کلی، انتخاب نوع یو پی اس مناسب بستگی به نوع دستگاه‌ها، میزان حساسیت آنها، مدت زمان پشتیبانی مورد نیاز و بودجه‌ای که برای این کار در نظر گرفته شده است، دارد.