یو پی اس آنلاین

یو پی اس آنلاین (On line UPS)

یو پی اس آنلاین (Online UPS) کامل ترین نوع یک دستگاه یو پی اس می باشد. با توجه به حساسیت برخی مصرف کننده ها مثل سرورهای حرفه ای، تجهیزات ابزار دقیق، تجهیزات آزمایشگاهی و بیمارستانی، استفاده از ups آنلاین (Online UPS) بهترین گزینه جهت پشتیبانی از آنها می باشد.

وظیفه یو پی اس آنلاین

وظیفه یو پی اس online این است که با تصحیح ولتاژ ورودی یا تثبیت ورودی از نویز، خروجی صحیح را به بار مصرفی منتقل نماید که خروجی توسط این یو پی اس ها تامین گردد. بای پس حالتی است که در زمان رخداد نقص فنی و یا افزایش دما به بیش از حد مجاز، فعال می شود و اصطلاحا یو پی اس به این مود یا حالت می رود.

UPS آنلاین یا بر خط در میان انواع UPS های دیگر دارای بروزترین تکنولوژی های طراحی است. UPS های آنلاین معمولا دارای یک سوئیچ انتقال ثابت (STS) برای افزایش قابلیت اطمینان هستند. در UPS های آنلاین منبع اصلی تامین جریان برق به جای برق شهری، باتری است. بنابراین UPS پیوسته در حال انتقال جریان برق است و هیچ سوئیچ و قطعی در زمان از کار افتادن برق، احساس نمی شود.

فناوری اولیه UPS های آنلاین مشابه انواع دیگر لاین اینتراکتیو و آنلاین است، با این حال دارای امکانات متفاوت تری مانند جریان شارژر یا یکسو کننده ACTOD و یکسو کننده و اینورتر طراحی شده برای عملکرد مداوم به همراه سیستم های خنک کننده مداوم هستند و همه این عوامل باعث می شود این UPS کارایی بهتر و بیشتری در صنایع حساس داشته باشد.

UPS های آنلاین براساس نحوه عملکرد به دو دسته تبدیل دوگانه و تبدیل دلتا تقسیم می شوند که هر یک از آنها ویژگی ها و تعریف های خاصی دارند:

یو پی اس آنلاین تبدیل دو گانه:

در یک UPS آنلاین تبدیل دوگانه باتری ها همیشه متصل به اینورتر متصل هستند، طوری که هنگام قطع برق هیچ سوئیچ انتقال جریان برقی اتفاق نمی افتد. زمانی که یو پی اس با افت ولتاژ برق مواجه می شود، یکسو کننده از مدار خارج شده و باتری ها جریان برق را ثابت و بدون تغییر در مدار منتقل می کنند. رکتیفایر یا یکسو کننده بار الکتریکی بیشتری را حمل کرده و شروع به شارژ باتری می کند.

البته ممکن است جریان شارژ برای جلوگیری از آسیب رساندن به باتری ها، توسط یک رکتیفایر پرقدرت محدود شود. از آنجایی که در UPS های آنلاین، یکسو کننده به طور مستقیم اینورتر را حتی زمانی که با جریان AC می شود، هدایت می کند و به همین علت است که به این نوع UPS ها، یو پی اس آنلاین تبدیل دوگانه گفته می شود.

یو پی اس آنلاین تبدیل دلتا:

یو پی اس تبدیل دلتا، یک فناوری بالغ است که برای بهره وری بالاتر از تبدیل مضاعف به صورت آنلاین، طراحی شده است. این نوع تبدیل دارای سه حالت عملکرد آنلاین عادی، بای پس عادی و حالت باتری است. UPS آنلاین دلتا، یک طراحی نسبتا جدید از UPS های آنلاین است که در راستای رفع برخی مشکلات مربوط به یو پی اس های تبدیل دوگانه معرفی شده است.

ویژگی جالب UPS های تبدیل دلتا این است که در صورت لزوم یو پی اس را با مجموعه هایی از ژنراتور ها سازگار می کند و نیاز به سیم کشی و یا اتصال به ژنراتور های خیلی بزرگ را از بین می برد. UPS های تبدیل دلتا در مقایسه با یو پی اس های آنلاین تبدیل دوگانه, دارای ویژگی های خروجی یکسانی هستند اما با UPS های تبدیل دلتا کاهش قابل توجهی در تلفات انرژی دارند و در نتیجه دارای راندمان بهتری هم هستند.

نحوه عملکرد یو پی اس آنلاین

یو پی اس آنلاین تبدیل دوگانه

UPS های آنلاین تبدیل دوگانه که به آنها یو پی اس دو تبدیلی یا تبدیل مضاعف هم گفته می شود، در اکثر مواقع برای پیکربندی هایی که دارای ظرفیت بالای 10 کیلووات آمپر هستند، انتخاب می شوند. در این UPS برق اصلی AC یکسو کننده را تغذیه می کند و سپس به صورت مستقیم به اینورتر که مبدل جریان برق AC و DC است، متصل می شود.

همچنین یک باتری پشتیبان نیز به خط DC وصل شده و توسط رکتیفایر شارژ می شود. در کنار این ها یک کلید بای پس استاتیک هم وجود دارد که در وضعیت قطع برق اولیه AC فعال نمی شود، اما برق باتری به صورت یکپارچه از اینورتر تغذیه می شود و این شرایط باعث می شود که در شرایط قطعی برق، زمان انتقال بار در حد 0 میلی ثانیه در نظر گرفته شود.

البته فعالیت پیوسته اینورتر ها و یکسو کننده ها در این UPS باعث می شود که قابلیت اطمینان قطعات الکتریکی نسبت به انواع منابع دیگر کاهش داشته باشد، اما می تواند از نظر توان الکتریکی، عملکرد خروجی برق ایده آلی را ارائه دهد.

یک UPS تبدیل دوگانه، قادر است بدون توجه به شرایط برق ورودی، برق ثابت، تمیز و تقریبا کاملی را در بار خروجی ارائه دهد. این UPS برق AC ورودی را به DC و سپس به AC تبدیل می کند. سیستم های یو پی اسی که دارای فناوری تبدیل دوگانه هستند، 100 درصد مواقع با برق DC ایزوله و تمیز کار می کنند و زمان انتقالشان نیز صفر است، چرا که به هیچ عنوان نیازی به سوئیچ برق DC ندارند.

علاوه بر نحوه کارکرد UPS آنلاین دو تبدیلی در حالت کلی، حالت های عملکردی دیگری هم برای این منبع تغذیه بدون وقفه در نظر گرفته شده است که شامل حالت های عادی آنلاین، عادی دوار و عادی بای پس PFC می شود که دارای شرایط زیر می باشند:

حالت عادی یو پی اس آنلاین تبدیل دوگانه:

UPS دو تبدیلی در حالت عادی آنلاین نرمال معمولا شبیه به یک UPS آماده به کار است. تفاوتی که بین این دو نوع وجود دارد این است که در حالت عادی UPS تبدیل دوگانه آنلاین، مسیر برق به بار از طریق یکسوساز و به جای اینورتر منتقل می شود و سوئیچ از طریق یک منبع تغذیه ورودی با جریان AC، تغذیه می شود.

در این حالت هنگامی که برق ورودی قطع می شود، یکسو کننده خاموش شده و اینورتر توسط باتری تغذیه می شود. با توجه به این که در این حالت مسیر جریان برق تغییری نمی کند و هیچ کلیدی هم در این مسیر کار نمی کند، در نتیجه خاموشی یا قطعی جریان برق در UPS اتفاق نمی افتد.

یک یو پی اس دو تبدیلی آنلاین که در حالت عادی کار می کند، شرایط تقریبا ایده آلی دارد. طوری که عملکرد خروجی الکتریکی جریان سینوسی را از برق ورودی AC می گیرد و حالت ولتاژ به بار پیدا می کند که دارای اعوجاج کم و دامنه فرکانس اسمی و سینوسی است.

با توجه به این که UPS آنلاین می تواند با یک مبدل دو تایی کار می کند، لذا قادر به تنظیم ولتاژ و فرکانس خروجی هم خواهد بود. در نتیجه از نظر استاندارد IEC در وابستگی ورودی مستقل از ولتاژ و فرکانس بوده و در حالت VFI طبقه بندی می شود.

حالت عادی دور زدن یو پی اس آنلاین تبدیل دوگانه:

در این حالت از یو پی اس آنلاین تبدیل مضاعف، مسیر برق به بار از طریق یک سوئیچ بای پس استاتیک ایجاد می شود. در چنین شرایطی رکتیفایر با توان کمتری کار می کند تا بتواند باتری ups را شارژ نماید تا اینورتر در حالت آماده به کار قرار بگیرد.

این شرایط راندمان UPS را بیشتر کرده و باعث افزایش طول عمر آن می شود. در حالت عادی دور زدن با کاهش تنش گرمایی اجزا، هنگام قطعی برق کلید باز شده و اینورتر برای تامین بار از باتری برق می گیرد.

یک UPS آنلاین دو تبدیلی که در حالت دور زدن کار می کند، قادر به تنظیم ولتاژ یا فرکانس خروجی نیست، بنابراین با در نظر گرفتن ویژگی های استاندارد IEC در دسته وابسته به ولتاژ و فرکانس یا VFD طبقه بندی می شود.

حالت عادی بای پس PFC یو پی اس آنلاین دوگانه:

حالت بای پس PFC مشابه حالت عادی دور زدن یا حالت عادی بای پس یا حالت استاندارد است. مسیر بای پس PFC معمولی از طریق مسیر بای پس عادی ایجاد می شود، اما با این حال اینورتر در چنین حالتی، آنلاین باقی می ماند.

در واقع جریان برق مورد نیاز در این حالت با اطمینان از این مسئله در مسیر قرار می گیرد که منبع برق ورودی جریان AC فقط جریان سینوسی بالا را شامل شود. با وجود این که حالت عادی بای پس PFC با کاهش زمان انتقال به 0 میلی ثانیه و ارائه جریان ورودی PFC، عملکردی مشابه حالت دور زدن ارائه می کند اما اشکلات اولیه آن در این حالت از بین رفته است.

زمانی که UPS آنلاین در حالت عادی بای پس PFC باشد، عملکرد خروجی مشابه حالت استاندارد خواهد بود. با این تفاوت که در شرایط بای پس PFC، اینورتر همیشه فعال است و بدون قطعی بار در هنگام از کار افتادگی برق، کار می کند. پس استاندارد IEC این حالت از UPS آنلاین دوگانه را در گروه وابسته به ولتاژ و فرکانس طبقه بندی می کند.

UPS آنلاین تبدیل دلتا

UPS های آنلاین تبدیل دلتا مانند یو پی اس تبدیل مضاعف، دارای یک اینورتر است که توان خروجی را برای بار تامین می کند، از این رو همیشه در حال کار و فعالیت است. در این منبع تغذیه، یک ترانسفورماتور مثلثی برق متناوب یا AC را به یک مبدل مثلثی متصل می کند تا یک خروجی برق DC ایجاد شود.

مانند طراحی UPS دو تبدیلی، خروجی DC، عملکردی برای حفظ شارژ باتری پشتیبان داشته و به عنوان منبع تغذیه اینورتر عمل می کند و در نهایت یک خروجی AC تولید می کند تا به بار منتقل شود. همچنین شبکه برق در یو پی اس تبدیل دلتا، دارای یک منبع تغذیه است که مطابق با خروجی اینورتر است.

نحوه عملکرد این UPS آنلاین به منظور به حداقل رساندن هر گونه اعوجاج هارمونیکی است که از شبکه برق یا سیستم ژنراتور متصل به آن، منعکس می شود. مثال ساده ای که برای درک بهتر تبدیل دلتا در UPS آنلاین می توان زد این است که اگر حالت دلتا را مانند تحویل یک بسته از طبقه ای در یک ساختمان به طبقه ای دیگر ببینید، فناوری آنلاین دلتا، با حمل بسته فقط در مصرف انرژی صرفه جویی می کند و هیچ تفاوتی بین این حالت و حالت دوگانه در نقطه ابتدایی و انتهایی وجود ندارد.

در واقع در تبدیل دوگانه UPS برق را از باتری گرفته و مجددا به باتری بر می گرداند، اما در حالت دلتا مبدل جریان برق را از ورودی به خروجی منتقل می کند. تبدیل دلتا UPS آنلاین همانند تبدیل دوگانه دارای حالت های مختلف عملیاتی است که هر یک از آنها با توجه به جریان قدرت، ویژگی های انتقال و استاندارد خروجی IEC ارائه شده اند. این حالت ها عبارتند از:

حالت عادی یو پی اس آنلاین تبدیل دلتا:

این حالت از UPS تبدیل دلتا مشابه UPS تبدیل مضاعف است. به این صورت که حالت عادی همیشه مبدل اصلی را برای تامین ولتاژ بار دارد، اما تفاوتی که وجود دارد این است که در حالت عادی یو پی اس دلتا، یک مبدل اضافی دلتا هم وجود دارد. عملکرد این مبدل در بارگیری جریان برق در شرایط خرابی AC یا اختلالات ولتاژ، مشابه رفتار یک UPS تبدیل دوگانه است.

با توجه به این که یک یو پی اس تبدیل دلتا در حالت عادی از مبدل دلتا برای تنظیم خروجی استفاده می کند، لذا در چنین حالتی قادر به تنظیم فرکانس نخواهد بود. پس با توجه به موارد مربوط به استاندارد IEC این حالت از UPS آنلاین تبدیل دلتا در طبقه بندی مستقل از ولتاژ یا VI قرار می گیرد.

حالت عادی دور زدن یو پی اس آنلاین تبدیل دلتا:

در حالت عادی دور زدن، مسیر قدرت مدار، از طریق سوئیچ بای پس استاتیک، ایجاد می شود. در چنین شرایطی مبدل اصلی با توان کم برای شارژ باتری کار می کند و مبدل دلتا در حالت آماده به کار قرار می گیرد.

این وضعیت باعث می شود که کارایی UPS بهبود پیدا کند و عمر و خدمات آن هم افزایش داشته باشد. زمانی که برق قطع می شود و گرما و تنش اجزای UPS کاهش پیدا می کند، سوئیچ بای پس باز شده و مبدل اصلی برای تامین بار، برق را از باتری می گیرد.

یک UPS تبدیل دلتا در حالت عادی بای پس، در طبقه بندی وابسته به ولتاژ و فرکانس قرار می گیرد، چرا که قادر به تنظیم ولتاژ یا فرکانس خروجی نیست.

حالت باتری یو پی اس آنلاین تبدیل دلتا:

این حالت ترکیبی از یک فناوری نسبتا بروز است که با وجود این که عملکردی مشابه تبدیل مضاعف دارد اما برای ارائه چگالی بالاتر از تبدیل دوگانه، در نظر گرفته می شود. برای محافظت از تعداد کمی از سرور های حساس و تجهیزات شبکه محیط های متراکم ایده آل است.

انواع یو پی اس آنلاین

یو پی اس‌های آنلاین بر اساس سیستم ورودی و خروجی برق به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: یو پی اس آنلاین تک فاز و یو پی اس آنلاین سه فاز. هر کدام از این نوع‌ها کاربردهای خاص خود را دارند و برای تأمین برق اضطراری و حفاظت از تجهیزات الکترونیکی در محیط‌های مختلف استفاده می‌شوند.

کاربردهای UPS آنلاین تک فاز

یو پی اس آنلاین نوع تک فاز نوعی است که ورودی و خروجی آن از نوع برق تک فاز هستند. اغلب برای مصارف خانگی یا دفاتر کوچک این گزینه مناسب است. مانند کامپیوترها، تجهیزات صوتی و تصویری، و دستگاه‌های الکترونیکی که مصرف برق نسبتاً کمی دارند. یو پی اس‌های تک فاز معمولاً از ابعاد و حجم کمتری برخوردار هستند و فضای کمتری را اشغال می‌کنند. همچنین، یو پی اس‌های تک فاز به دلیل طراحی ساده‌تر، نسبت به مدل‌های سه فاز هزینه کمتری دارند.

علاوه بر سیستم‌های کامپیوتری شما می‌توانید از آن برای تجهیزات صوتی و تصویری و همچنین سیستم‌های نورپردازی و روشنایی اضطراری نیز استفاده کنید.

کاربردهای UPS آنلاین سه فاز

همان طور که از نامش مشخص است، ورودی و خروجی آن از نوع برق سه فاز است و برای تامین برق اضطراری حفاظت از تجهیزات صنعتی و تجاری با مصرف برق بالا طراحی شده است. از این دستگاه برای پشتیبانی از سرورها، تجهیزات صنعتی و ماشین‌آلات سنگین استفاده می‌کنند. سیستم سه فاز معمولاً نوسانات برق را بهتر تحمل می‌کند و توانایی پشتیبانی از بارهای مختلف را دارد.

کاربرد UPS آنلاین

محافظت از کاربری های زیر در برابر آسیب های ناشی از قطع برق، کاهش یا افزایش ولتاژ، نویز و تغییرات فرکانس و اعوجاج هارمونیک، از کاربرد های اصلی UPS های آنلاین به شمار می رود.

تجهیزات حیاتی فناوری اطلاعات
تاسیسات مرکزی داده
سرور های پیشرفته
تاسیسات بزرگ مخابراتی
برنامه های ذخیره سازی و تجهیزات شبکه پیشرفته

مزایای یو پی اس آنلاین

تهویه ولتاژ بالا
سهولت در موازی سازی
دارای حالت های در دسترس
راندمان بالا
چگالی توان بالا
زمان انتقال سریع
خروجی جریان برق تمیز

موارد ضروری برای استفاده از یو پی اس آنلاین

استفاده از UPS آنلاین در صنایع مختلف ممکن است زمانی ضروری شود که:

برق مورد استفاده نویز دار باشد.
کاهش برق شبکه وجود داشته باشد.
قطعی برق و سایر ناهنجاری های مکرر وجود داشته باشد.
مواقعی که از بار های تجهیزات فناوری اطلاعات مدنظر باشد.
زمانی که ادامه روند عملیات با یک ژنراتور پشتیبان زمان زیادی را به خود اختصاص دهد.

نحوه نگهداری و مراقبت از یو پی اس آنلاین

باتری‌ها بخش حیاتی یو پی اس آنلاین هستند. باید به طور منظم وضعیت باتری‌ها را بررسی کنید تا از عملکرد صحیح آن‌ها اطمینان حاصل کنید. باتری‌های یو پی اس معمولاً باید هر ۶ تا ۱۲ ماه یک بار چک شوند.

همچنین، گردوغبار می‌تواند بر عملکرد سیستم‌های داخلی یو پی اس تأثیر منفی بگذارد. بهتر است که یو پی اس را هر چند وقت یکبار تمیز کنید. از یک پارچه نرم و خشک برای پاک‌سازی اجزای بیرونی دستگاه استفاده کنید.

دستگاه را در محیطی با دمای مناسب نصب کنید؛ چرا که دمای زیاد می‌تواند باعث کاهش عمر باتری‌ها و سایر اجزای دستگاه شود.

در نهایت، از سالم بودن تمامی کابل‌ها و اتصالات اطمینان حاصل کنید. کابل‌های قدیمی و فرسوده می‌توانند باعث نوسانات ولتاژ و مشکلات عملکردی شوند.

عوامل موثر بر قیمت UPS آنلاین

توان خروجی، تعداد فاز، نوع تکنولوژی به کار رفته، نوع باتری و برند از عواملی هستند که بر قیمت دستگاه یو پی اس تاثیر گذار خواهند بود. دستگاه‌هایی که توان بالاتری دارند، معمولاً قیمت بیشتری خواهند داشت. این دستگاه‌ها قادر به پشتیبانی از بارهای سنگین‌تر و بیشتری هستند.

همچنین، یو پی اس‌هایی که دارای باتری‌های بزرگ‌تر یا تعداد بیشتری هستند، قیمت بالاتری خواهند داشت. مدل‌های تک فاز هزینه کمتری دارند؛ اما نوع سه فاز برای پشتیبانی از بارهای سنگین‌تر ضروری است و توصیه می‌شود این مسئله را جدی بگیرید تا در عملکرد سیستم اختلال وارد نشود.

نوع باتری دستگاه نیز بر قیمت آن موثر است. باتری‌های اسیدی قیمت کمتری دارند و باتری‌های لیتیومی با عمر طولانی‌تر قیمت بالاتری را نیز به همراه خواهند داشت.

نکاتی درباره یو پی اس آنلاین

UPS های آنلاین تبدیل دوگانه و تبدیل دلتا، برای ظرفیت و توان کمتر از 5 کیلووات آمپر مناسب هستند، اما در رابطه با UPS های تبدیل هیبریدی یا حالت باطری شرایط کاملا متفاوت است و این UPS ها برای ظرفیت های بیش از 5 کیلووات آمپر مناسب هستند.
تجهیزات به کار رفته در UPS های آنلاین از فناوری های جدیدی ساخته شده اند و حساسیت بالایی نسبت به نوسانات برق دارند، بنابراین واضح است که تفاوت قیمت UPS های آنلاین با سایر انواع دیگر زیاد باشد و هزینه های مربوط به این منابع تغذیه بیشتر شود.
با توجه به این که فعالیت UPS آنلاین زیاد است و همیشه در مدار است، بنابراین افزایش دما و کارکرد تجهیزات آن نیز بیشتر بوده و باعث کاهش راندمان و خرابی زودرس سیستم می شود.
فعالیت مکرر یو پی اس های آنلاین بر روی عمر باتری هم تاثیر داشته و در طولانی مدت توان نگهداری شارژ در باتری را کاهش می دهد.

اخبار