منبع تغذیه بدون وقفه چیست؟

منبع تغذیه بدون وقفه یا به عبارتی یو پی اس (UPS) دستگاهی است که به رایانه اجازه می دهد در صورت قطع برق ورودی حداقل برای مدت کوتاهی بدون برق شهری کار کند.

منبع تغذیه :زمانی که برق شهری جریان دارد، دستگاه ups ذخیره انرژی را پر کرده و حفظ می کند. هر چه انرژی ذخیره شده بیشتر باشد، توان بیشتری را می توان حفظ کرد. تفاوت بین سیستم های UPS در فناوری است که آنها را قادر می سازد کارهای خود را انجام دهند. انرژی را می توان به روش های مختلف ذخیره کرد. باتری های قابل شارژ رایج ترین نوع منبع تغذیه هستند.

 

انواع مختلف یو پی اس:

برای هر یو پی اس، برق ورودی برق جریان متناوب (AC) است که برای اغلب تجهیزات فناوری اطلاعات (ITE) این جریان برق مورد نیاز است.

از سوی دیگر، باتری‌ها دستگاه‌های جریان مستقیم (DC) هستند، بنابراین همه UPS‌های نوع باتری باید برای شارژ باتری‌ها، برق AC ورودی را به DC تبدیل یا اصلاح کنند.

UPS همچنین باید AC را به ITE برساند، بنابراین برق DC باید از طریق دستگاهی به نام اینورتر به AC تبدیل شود.

در یک یو پی اس با تبدیل دوبل، برق به طور مداوم از طریق یکسو کننده و سپس از طریق اینورتر به ITE جریان می یابد. ولتاژ و فرکانس خروجی کاملاً از ولتاژ و فرکانس ورودی جدا شده و مستقل از آن است. آنها حتی می توانند کاملاً متفاوت از ورودی باشند، بنابراین این سیستم از نظر فنی به عنوان مستقل از ولتاژ و فرکانس (VFI) طبقه بندی می شود.

مستقل از ولتاژ و فرکانس: با ناهنجاری های برق ورودی به دو صورت برخورد می شود. یک دستگاه سرکوب کننده ولتاژ (SPD) ولتاژهای بد را جذب می کند. این می تواند ناشی از برخورد صاعقه به خطوط برق، موتورهای بزرگ که در آسانسورها یا تجهیزات الکترونیک پزشکی استفاده می شود، باشد. اما حتی کوچکترین تغییرات، از جمله کاهش ولتاژ یا خاموشی، هرگز از طریق یک UPS VFI به خروجی نمی رسد.

باتری ها ضربه گیرهای الکتریکی بسیار خوبی هستند که ولتاژ ثابتی را برای اینورتر حفظ می کنند و ولتاژ و جریان را کاملاً سنتز می کنند تا توان تحویلی به ITE تمیز و ثابت باشد.

باتری در حالت عادی همیشه در مدار است و در مواقع مورد نیاز، مانند زمان خاموشی، مقدار کمی انرژی را ارائه می دهد، بنابراین کوچکترین وقفه ای در برق خروجی ایجاد نمی شود.

هنگامی که برق شهری قطع می شود، باتری به تحویل انرژی ذخیره شده به اینورتر ادامه می دهد، که همچنان به ارائه انرژی پاک به ITE ادامه می دهد. هنگامی که برق شهری بازیابی می شود، برق از طریق یکسو کننده جریان می یابد، اینورتر تغذیه می کند و باتری ها را شارژ می کند.

UPS استاتیک و بای پس: UPS ها بدون وقفه نیستند. آنها دستگاه های الکتریکی یا مکانیکی هستند، بنابراین نه تنها نیاز به تعمیر و نگهداری دارند، بلکه در معرض خرابی قطعات نیز هستند. به این دلایل، تمام سیستم های UPS دارای یک بای پس داخلی برای هدایت برق ورودی به اطراف سیستم و در صورت لزوم مستقیماً به ITE هستند.

این مدل یو پی اس فقط اندکی بهتر از استفاده از وسایل الکترونیکی خانه شما بر روی یک نوار برق با محافظت از نوسانات است. وقفه های برق شهری را متوقف نمی کند یا با کاهش ولتاژ یا خاموشی مقابله نمی کند. اگر یو پی اس از کار بیفتد، بای پس بلافاصله به عنوان یک سوئیچ استاتیک عمل می کند.

هنگامی که یک تکنسین باید روی سیستم کار کند، بای پس به صورت دستی کار می کند تا اجزای داخلی ایمن شوند. اگر در حالی که UPS در مسیر بای پس است، برق شهری قطع شود، برق ITE قطع می شود. هر نصبی که فقط یک یو پی اس داشته باشد این آسیب پذیری را دارد.

عملکرد حالت اقتصادی: قانون اول ترمودینامیک، بقای انرژی، بیان می کند که انرژی نه می تواند ایجاد شود و نه از بین می رود. هیچ وسیله الکتریکی یا مکانیکی 100% کارآمد نیست، بنابراین هر تبدیل متحمل تلفاتی می شود که به صورت گرما خارج می شود.

سیستم های یو پی اس بسیار کارآمدتر از یک دهه پیش هستند و بازدهی مشابهی را از بار کم تا زیاد حفظ می کنند. اما هنوز هم در یکسو کننده و هم در اینورتر تلفات وجود دارد که زمانی که یو پی اس در حالت بای پس است، از بین می رود. بسیاری از UPSهای VFI اکنون نسخه پیچیده ای از بای پس را ارائه می دهند که به عنوان حالت اقتصادی (حالت اکو) شناخته می شود.

یک یو پی اس با حالت سازگار با محیط زیست می تواند در صورت نیاز به عملکرد کامل VFI بازگردد.

هنگامی که تلفات یکسو کننده و اینورتر حذف می شود، در برق و هزینه صرفه جویی می شود تا زمانی که برق از کار بیفتد و عملیات کامل UPS مورد نیاز باشد. برخی از کاربران سیستم را برای عملکرد VFI در طول روز تنظیم می‌کنند و اگر این عملیات‌ها کمتر بحرانی در نظر گرفته شوند، آن را به طور خودکار به حالت اکو در شب تغییر می‌دهند.

حالت Eco به طور کلی بسیار قابل اعتماد است، اما بسیاری از کاربران از تغییر حالت‌ها به عقب و جلو چشم پوشی می‌کنند. علاوه بر این، راندمان UPS های جدید VFI در حدود 1٪ یا کمتر از آنچه می توان در حالت اکو به دست آورد است، بنابراین بسیاری از کاربران اکنون این حالت عملکرد جایگزین را غیر ضروری می دانند.

توجه داشته باشید که یو پی اس های حالت سازگار با محیط زیست دارای فیلترهای باکیفیت هستند که ضرر کمی را نیز متحمل می شوند و معمولاً هنگام تغییر حالت ها ناپایداری کوتاهی وجود دارد. بازده حالت Eco آماری است، اما اگر قطعی برق به ندرت رخ دهد و کوتاه مدت باشد، می تواند 99٪ باشد.

UPS تعاملی خطی: یک UPS تعاملی خط واقعی که به عنوان مستقل از ولتاژ (VI) نیز شناخته می شود، به این دلیل نامیده می شود که فرکانس خروجی همان ورودی است. آنها تقریباً با UPSهای VFI در حالت eco یکسان به نظر می رسند، به جز اندازه یکسو کننده های آنها و عدم امکان تغییر به حالت VFI.

یکسو کننده کوچکتر فقط نیاز به شارژ باتری ها دارد که به جذب ناهنجاری ها و افزایش توان در هنگام کاهش ولتاژ کمک می کند. با قطع برق، باتری ها کاملاً کار می کنند.

UPS آماده به کار:  UPS آماده به کار به عنوان وابسته به ولتاژ و فرکانس (VFD) طبقه بندی می شود. مانند یک UPS VI، برق مستقیماً به ITE تحویل داده می شود، اما باتری و اینورتر تا زمانی که برق قطع نشود، در مدار نیستند. خروجی فیلتر شده است، اما به اندازه یک یو پی اس VI واقعی پایدار نیست.