بررسی ساز و کار و انواع متخلف سیستم UPS

به گزارش مجله خبری نگار،در چشم‌انداز کسب و کار‌های بسیار متصل و مبتنی بر داده‌های امروزی، نمی‌توان نیاز به برق مداوم را انکار کرد. حتی کوتاه‌ترین زمان از کار افتادگی می‌تواند برای یک سازمان، صرف نظر از اندازه آن، مخرب باشد. حوادث برنامه‌ریزی نشده می‌تواند منجر به آسیب تجهیزات، از دست دادن اطلاعات، فرصت‌های از دست رفته و لکه‌دار شدن شهرت شود. سیستم برق اضطراری (UPS) یکی از ساده‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه حل‌ها است که به شرکت‌ها کمک می‌کند از عواقب ناخوشایند خرابی جلوگیری کنند. اما با وجود چندین نوع مختلف سیستم موجود، چالش، انتخاب سیستمی است که به بهترین وجه با نیاز‌ها و بودجه شما مطابقت دارد.

UPS چیست؟

UPS یک سیستم پشتیبان است که در صورت خرابی شبکه برق را تامین می‌کند. یک UPS با ارائه یک راه کافی برای خاموش کردن ایمن تجهیزات حساس به جلوگیری از از دست رفتن داده‌ها کمک می‌کند. همچنین استرس ناشی از خاموش شدن سخت بر روی وسایل الکترونیکی را به حداقل می‌رساند. اما محافظت از تجهیزات در برابر اتلاف کامل برق تنها دلیل نیاز شما به یک UPS نیست. بسته به مدل UPS، این سیستم‌ها همچنین از دستگاه‌های متصل در برابر مشکلات رایج برق و نوسانات ناایمن ولتاژ خروجی محافظت می‌کنند. این امر می‌تواند به الکترونیک آسیب برساند، طول عمر را کاهش دهد و عملکرد را تحت تأثیر قرار دهد.

UPS چگونه کار می‌کند؟

اساساً یک باتری در جعبه‌ی یک UPS دستگاه‌هایی را که به پریز‌های AC آن وصل می‌شوند. هنگامی که جریان برق به ولتاژ ناکافی کاهش می‌یابد، یا در صورت قطعی کامل، تغذیه می‌کند. در صورت خاموشی، UPS فوراً به باتری سوئیچ می‌کند تا یک منبع تغذیه مداوم برای طول باتری فراهم کند، که بر اساس سیستم برای دوره‌های زمانی از چند دقیقه تا چند ساعت متغیر است.

به اندازه و فناوری واحد بستگی دارد. یک UPS قادر است از یک کامپیوتر تا کل مرکز داده محافظت کند. یک یو پی اس که برای محیط‌های حیاتی ماموریت ضروری است، سیستم‌های کامپیوتری و تجهیزات IT را در هنگام قطع برق تا زمانی که ژنراتور‌ها فعال شوند یا دستگاه‌های محافظت شده مانند سرور‌ها و اجزای شبکه به درستی خاموش شوند، ایمن و عملیاتی نگه می‌دارد و از از دست رفتن داده‌ها و کار در داخل جلوگیری می‌کند. علاوه بر ارائه توان پشتیبان در هنگام خرابی برق، UPS‌ها همچنین درجات مختلفی از محافظت در برابر سایر مشکلات آسیب‌زای برق، از جمله کاهش ولتاژ، نوسانات، خاموشی، نویز خط، تغییرات فرکانس، شرایط اضافه ولتاژ و سوئیچینگ‌های گذرا و تحریفات همساز و هم‌آهنگ را ارائه می‌دهند.

انواع سیستم‌های یو پی اس

درک این نکته مهم است که همه سیستم‌های UPS یکسان ایجاد نمی‌شوند. در عوض، سه توپولوژی اصلی وجود دارد: حاضر به کار، تعاملی خطی و آنلاین. هر نوع توپولوژی یو پی اس سطوح مختلفی از حفاظت را در برابر مشکلات برق ارائه می‌دهد. همچنین به روشی جداگانه به نتیجه می‌رسد و در عین حال تقاضا‌های فرکانس متفاوتی را روی باتری اعمال می‌کند.

۱) یو پی اس حاضر به کار:

فناوری حاضر به کار که به عنوان یو پی اس آفلاین یا یو پی اس غیرفعال نیز شناخته می‌شود، ابتدایی‌ترین نوع حفاظت را ارائه می‌دهد و به تجهیزات اجازه می‌دهد تا زمانی که مشکلی را تشخیص دهند، برق ورودی را قطع کنند. در یک مدل UPS حاضر به کار، دستگاه‌های متصل برق شهری را از طریق اتصال مستقیم AC دریافت می‌کنند و واحد اساساً تا زمانی که برق پشتیبان مورد نیاز نباشد، در حالت انتظار باقی می‌ماند. یک یو پی اس حاضر به کار برای محافظت از تجهیزات متصل در هنگام قطع برق و همچنین تنظیم برای کاهش و نوسانات معمولی، به باتری تغییر می‌کند.

زمان انتقال عموماً در میلی ثانیه پس از قطع برق اتفاق می‌افتد. اگر چه سوئیچ آنی نیست، در بیشتر موارد جریان برق به تجهیزات را قطع نمی‌کند. اگر انتظار قطعی طولانی مدت وجود داشته باشد، قدرت پشتیبان باتری UPS امکان خاموش شدن ایمن را فراهم می‌کند تا تجهیزات و داده‌ها محافظت شوند. توپولوژی حاضر به کار تجهیزات را در برابر سایر ناهنجاری‌های رایج برق بافر نمی‌کند. برای همین شبکه‌های خانگی و محیط‌های اداری غیر بحرانی و کم تقاضا که در معرض اختلالات مکرر قرار نمی‌گیرند بهترین گزینه است. در حالی که یو پی اس‌های حاضر به کار کم‌هزینه‌ترین نوع یو پی اس هستند، نقطه ضعف این توپولوژی این است که اغلب به باتری متوسل می‌شود که می‌تواند زمان اجرا و عمر مفید را کاهش دهد.

۲) یو پی اس تعاملی خطی:

یک یو پی اس با توپولوژی تعاملی خطی برای محافظت از دستگاه‌های متصل در برابر قطعی برق، کاهش و نوسانات برق مانند یک مدل حاضر به کار طراحی می‌گردد. در حالی که محافظت در برابر افزایش ولتاژ و افت ولتاژ را نیز فراهم می‌کند. UPS تعاملی خطی که معمولاً برای محافظت از شبکه سازمانی و برنامه‌های IT استفاده می‌شود، توسط یک ریزپردازنده کنترل می‌شود که کیفیت برق ورودی را کنترل می‌کند و به نوسانات واکنش نشان می‌دهد. علاوه بر محافظت بیشتر نسبت به یو پی اس‌های حاضر به کار، واحد‌های تعاملی خطی، تهویه و تنظیم توان بهتری را ارائه می‌دهند که به عمر طولانی باتری کمک می‌کند.

یکی از بزرگ‌ترین مزیت‌های توپولوژی تعاملی خطی این است که بدون استفاده از باتری، شرایط کم ولتاژ و اضافه ولتاژ را جبران می‌کند. در شرایط برق عادی، یو پی اس‌های تعاملی خطی، برق ورودی را از طریق فیلتر نویز/نویز و تنظیم‌کننده ولتاژ به تجهیزات متصل منتقل می‌کنند. در حالی که یک اینورتر باتری را برای استفاده اضطراری در هنگام قطعی شارژ می‌کند. با این حال، اگر ولتاژ در خارج از پنجره ایمن نوسان کند، UPS برای افزایش یا کاهش ولتاژ خروجی تا حد قابل قبولی به تنظیم خودکار ولتاژ داخلی (AVR) متکی است. تا زمانی که ولتاژ ورودی در محدوده ایمن باقی بماند، سیستم‌های UPS تعاملی خطی ولتاژ خروجی را بدون استفاده از باتری تنظیم می‌کنند.

این مزیت از تعویض مکرر باتری جلوگیری می‌کند، که می‌تواند انرژی ذخیره‌ای برای قطعی را تخلیه کند و طول عمر باتری را کاهش دهد. در طول یک قطع، UPS تعاملی خط، نیروی باتری ذخیره‌ای را به توان خروجی AC تنظیمی برای پشتیبانی از بار تجهیزات متصل تبدیل می‌کند.

۳) UPS آنلاین:

در حالی که مدل‌های UPS در حالت حاضر به کار و تعاملی خطی درجات مختلفی از تهویه برق را ارائه می‌کنند. یک یو پی اس آنلاین یا دو تبدیلی برای محافظت مداوم در برابر هر نه مشکل رایج برق طراحی می‌گردد. بدون در نظر داشتن هر گونه ناپایداری ورودی، یک برق تمیز ثابت را تامین می‌کند. به منظور ایجاد یک منبع تغذیه بدون هیچ گونه تداخل الکتریکی، ولتاژ خروجی یک یو پی اس آنلاین به طور کامل توسط یک توالی تبدیل AC به DC و به دنبال آن تبدیل DC به AC بازسازی می‌شود.

در طول برق نامنظم یا اختلالات زودگذر، زمانی که برق ورودی AC خارج از تلورانس‌های از پیش تعیین شده برای حالت تعاملی خطی قرار می‌گیرد. UPS آنلاین به حالت تبدیل دوگانه آنلاین تغییر می‌کند و تجهیزات را کاملاً از برق ورودی جدا می‌کند. اگر برق به طور کلی قطع شود یا توان ورودی از تلورانس‌های یکسو‌کننده فراتر رود، UPS برای کارکردن بار‌ها به باتری تکیه می‌کند. سپس در صورت ایمن بودن، دوباره به حالت بازده بالا تبدیل می‌شود.

یو پی اس‌های آنلاین انتخاب بهینه برای برنامه‌های کاربردی حیاتی یا مواردی هستند که تجهیزات بسیار حساس را شامل می‌شوند. مانند مراکز اطلاعات، هاب‌های ارتباطی و سایر تاسیسات که در آن برق مداوم و پاک یک نیاز حیاتی تجاری است. آنها همچنین در محیط‌هایی که به ویژه مستعد برق کثیف هستند مفید هستند.

اینورتر چیست؟

یک اینورتر ولتاژ DC را به ولتاژ AC تبدیل می‌کند. در بیشتر موارد، ولتاژ DC ورودی معمولا کم‌تر است در حالی که AC خروجی برابر با ولتاژ تغذیه شبکه ۱۲۰ ولت یا ۲۴۰ ولت بسته به کشور است. اینورتر ممکن است به عنوان تجهیزات مستقل برای کاربرد‌هایی مانند انرژی خورشیدی یا برای کار به عنوان منبع تغذیه پشتیبان از باتری‌هایی که جداگانه شارژ می‌شوند ساخته شود. یک اینورتر ولتاژ ac را از منابع برق dc فراهم می‌کند و در تغذیه تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی با ولتاژ شبکه ac مفید است. علاوه بر این، آنها به طور گسترده در مراحل معکوس منبع تغذیه حالت سوئیچ استفاده می‌شوند. مدار‌ها بر اساس تکنولوژی سوئیچینگ و نوع سوئیچ، شکل موج، فرکانس و شکل موج خروجی طبقه‌بندی می‌شوند.

پیکربندی دیگر زمانی است که بخشی از یک مدار بزرگ‌تر مانند یک منبع تغذیه یا یک UPS باشد. در این حالت، DC ورودی اینورتر از AC برق اصلاحی در PSU است. در حالی که از AC تصحیحی در UPS در زمانی که برق وجود دارد، و از باتری‌ها هر زمان که قطعی برق وجود دارد. بر اساس شکل موج سوئیچینگ انواع مختلفی از اینورتر‌ها وجود دارد. اینها دارای پیکربندی مدار، کارایی، مزایا و معایب متفاوتی هستند.

منبع:روزساز