UPS چیست؟ یو پی اس چگونه کار می‌کند؟

UPS چیست؟ UPS یا منبع تغذیه برق، بدون شک یکی از مهم‌ترین تجهیزات درزمینهٔ تأمین برق پشتیبان و بدون وقفه […]

UPS چیست؟ معرفی مشخصات فنی انواع یو پی اس

راهنمای مطالعه

UPS چیست؟
معرفی یو پی اس و انواع آن
ساختار ups چیست؟
معرفی انواع UPS
مقایسه انواع UPS
جمع‌بندی نهایی یو پی اس چیست؟
راه‌های ارتباطی نیک صنعت:

UPS چیست؟

UPS یا منبع تغذیه برق، بدون شک یکی از مهم‌ترین تجهیزات درزمینهٔ تأمین برق پشتیبان و بدون وقفه برای سیستم‌های الکترونیکی و کامپیوتری است. امروزه استفاده از UPS در مراکز داده، شرکت‌ها و حتی منازل رو به گسترش است. یو پی اس از طریق ذخیره انرژی الکتریکی، در زمان قطع برق اصلی، برق مورد نیاز تجهیزات را تأمین می‌کند. انواع مختلفی از UPS وجود دارد که هرکدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در این مقاله قصد داریم تا انواع UPS های رایج، اصول کارکرد آن‌ها و کاربردشان را معرفی کنیم. آشنایی با انواع UPS به مصرف‌کنندگان کمک می‌کند تا بتوانند با توجه به نیاز و بودجه خود یو پی اس مناسبی را انتخاب نمایند. در ادامه به پاسخ سوال UPS چیست می‌پردازیم و انواع ساختار یو پی اس و مدل‌های یو پی اس را با هم بررسی می‌کنیم.

معرفی یو پی اس و انواع آن

UPS یک دستگاه الکترونیکی مخفف Uninterruptible Power Supply به معنای منبع تغذیه برق بدون وقفه است که برای تأمین برق بدون وقفه و پشتیبان برای تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی به کار می‌رود. عملکرد اصلی UPS تبدیل برق AC شهر به برق DC و ذخیره آن در باتری‌ها است. سپس برق DC ذخیره شده در باتری مجدداً به برق AC تبدیل شده و به تجهیزات متصل به UPS تغذیه می‌شود. در زمان قطع برق شهر، یو پی اس بلافاصله از برق ذخیره شده در باتری استفاده کرده و بدون هیچ وقفه‌ای برق مورد نیاز تجهیزات را تأمین می‌کند.

از یو پی اس برای جلوگیری از خاموش شدن ناگهانی سیستم‌های مهمی چون کامپیوتر، سرورهای اینترنت و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شود. UPS همچنین از تجهیزات در برابر صدمات ناشی از نوسانات برق و ولتاژ بالا محافظت می‌کند. در گذشته یو پی اس‌ها به عنوان یک سیستم گران‌قیمت ارزیابی می‌شدند، اما امروزه با توجه به گران‌بها بودن تجهیزات از لحاظ سخت‌افزاری و ارزشمندی اطلاعات و داده‌ها، هزینه تهیه و تأمین دستگاه یو پی اس کاملاً مقرون‌به‌صرفه است. با وجود یو پی اس‌ها، علاوه بر اینکه برق شهری (منبع اولیه برق) در دسترس سیستم‌های الکترونیکی قرار دارد، منبع ثانویه‌ای نیز هنگام قطعی منبع اولیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر از یو پی اس به‌درستی استفاده نشود، باعث خرابی UPS می‌شود؛ در نهایت برای تعمیر یو پی اس اقدام کنید.

ساختار ups چیست؟

ساختار یو پی اس به طور کلی از چند بخش اصلی تشکیل شده است:

ورودیAC (Alternating Current): ورودی برق AC از شبکه برق شهری که به UPS متصل می‌شود.
مبدل ورودی AC بهDC: این مبدل، برق AC را به برق DC تبدیل می‌کند تا در باتری‌ها ذخیره شود.
باتری‌ها: باتری‌های یو پی اس، برق DC را ذخیره می‌کنند تا در زمان قطع برق بتوانند انرژی لازم را تأمین کنند. همچنین برخی UPSها دارای باتری‌های اضافه برای طول عمر بیشتر هستند.
مبدل DC به AC: این مبدل، برق DC ذخیره شده در باتری‌ها را مجدداً به برق AC تبدیل می‌کند.
خروجی AC: برق AC تولید شده از طریق مبدل DC به AC به تجهیزات متصل به UPS تحویل داده می‌شود.
مدارهای کنترل و مانیتورینگ: این مدارها عملکرد یو پی اس را کنترل و مانیتور می‌کنند.

معرفی انواع UPS

انواع مختلفی از یو پی اس وجود دارد که به شرح زیر هستند:

UPS آفلاین (Off-Line)

به نظر شما یو پی اس آفلاین چیست؟ UPS آفلاین (Off-Line) یکی از انواع رایج یو پی اس است که معمولاً برای کاربردهای عمومی و اداری مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع UPS در حالت عادی، برق را به صورت مستقیم از خط برق دریافت می‌کند و در صورت قطعی برق، با استفاده از باتری‌های خود، برق را به دستگاه‌های متصل به خود تأمین می‌کند. ویژگی‌های اصلی این نوع UPS به شرح زیر است:

در حالت عادی خروجی UPS مستقیماً از ورودی تغذیه می‌شود و باتری در حال شارژ است.
در زمان قطع برق AC، سوئیچ الکترونیکی برق را از باتری به خروجی وصل می‌کند.
زمان راه‌اندازی و انتقال به باتری در این مدل حدود 2-6 میلی‌ثانیه است.
به دلیل عبور مستقیم برق AC از ورودی به خروجی، کیفیت برق خوب نیست.
قیمت پایین‌تری نسبت به سایر انواع دارد.
بازدهی و مصرف انرژی بهتری دارد.
برای تجهیزات حساس پزشکی و صنعتی مناسب نیست.

به طور کلی UPS آفلاین یک انتخاب مناسب و اقتصادی برای مصارف عمومی و اداری است.

UPS آنلاین (On-Line)

در این نوع UPS، برق به‌صورت مداوم از باتری‌های دستگاه تأمین می‌شود و در صورت قطعی برق، دستگاه با استفاده از باتری‌های خود، برق را به دستگاه‌های متصل به خود تأمین می‌کند. این نوع UPS برای دستگاه‌های حساس به قطعی برق مانند سرورها و تجهیزات شبکه مناسب است. UPS آنلاین (On-Line) پیشرفته‌ترین نوع UPS محسوب می‌شود که ویژگی‌های زیر را دارد:

برق ورودی AC ابتدا به DC تبدیل شده و سپس مجدداً به AC تبدیل می‌شود.
در حالت عادی، خروجی UPS از برق DC تبدیل شده تغذیه می‌شود، نه مستقیماً از AC.
زمان راه‌اندازی و انتقال به باتری در آن کمتر از ۲ میلی‌ثانیه است.
ارائه برق خروجی با بالاترین کیفیت و ثبات ولتاژ و فرکانس
قابلیت اتصال به ژنراتور برای تأمین برق اضطراری
مناسب برای کاربری‌های بسیار حساس پزشکی و صنعتی
بازدهی انرژی کمتری دارد.

در کل UPS آنلاین گزینه مناسبی برای کاربردهای بسیار حساس و مهم است که نیاز به برق خروجی با بالاترین کیفیت دارند.

UPS لاین اینتراکتیو (Line-Interactive)

به نظر شما UPS لاین اینتراکتیو چیست؟ در این نوع یو پی اس، باتری‌های خود دستگاه به‌صورت مستقیم به خط برق وصل شده‌اند و در صورت قطعی برق، دستگاه با استفاده از باتری‌های خود، برق را به دستگاه‌های متصل به خود تأمین می‌کند. ویژگی‌های UPS لاین اینتراکتیو به شرح زیر است:

در حالت عادی، خروجی UPS مستقیماً از ورودی AC تغذیه می‌شود.
دارای ترانسفورماتوری به نام AVR است که ولتاژ خروجی را تنظیم می‌کند.
در هنگام قطع برق AC، AVR برق را از باتری‌ها به خروجی منتقل می‌کند.
زمان راه‌اندازی آن حدود ۴ تا ۶ میلی‌ثانیه است.
کیفیت برق خروجی بهتر از آفلاین ولی پایین‌تر از آنلاین است.
دارای قیمت متوسطی است و بازدهی انرژی مطلوبی دارد.
برای کاربری‌های نیمه‌حساس اداری و صنعتی مناسب است.

درمجموع، UPS لاین اینتراکتیو یک گزینه قابل قبول با توجه به قیمت و کیفیت توان خروجی آن است.

UPS توان بالا (High Power)

یو پی اس با توان بالا معمولاً برای حفظ تجهیزاتی با توان بالا و حساس به قطعی برق مانند سرورها، دیتاسنترها، شبکه‌های کامپیوتری و سیستم‌های اطلاعاتی استفاده می‌شوند. UPS توان بالا معمولاً دارای قابلیت‌هایی مانند توان خروجی بالا، زمان پشتیبانی طولانی‌تر، قابلیت تعمیر و نگهداری آسان و قابلیت ارتقاء است. UPS توان بالا (High Power) ویژگی‌های زیر را دارند:

برای تأمین برق پشتیبان سیستم‌هایی با مصرف برق بالا طراحی شده‌اند.
ظرفیت توان خروجی بالای 10 کیلووات دارند.
معمولاً به صورت موازی چندین یو پی اس توان پایین‌تر به کار گرفته می‌شوند.
امکان افزایش ظرفیت با اضافه کردن UPSهای بیشتر
با سیستم‌های برق اضطراری و ژنراتورهای پشتیبان سازگار هستند.
کاربرد در مراکز داده، ساختمان‌های بزرگ، بیمارستان‌ها و صنایع بزرگ
هزینه تمام شده بالاتری دارند.
نیاز به طراحی و نصب توسط متخصصان دارند.

درمجموع UPSهای توان بالا برای برق پشتیبان سیستم‌های با مصرف برق و حساسیت بالا مناسب هستند.

مقایسه انواع UPS

مقایسه انواع یو پی اس ازنظر کیفیت خروجی توان، زمان راه‌اندازی و قیمت به صورت زیر خواهد بود:

کیفیت توان خروجی: یو پی اس آنلاین بالاترین کیفیت خروجی توان را دارد. UPS لاین اینتراکتیو در رتبه بعدی و یو پی اس آفلاین کمترین کیفیت خروجی را دارد.
زمان راه‌اندازی: UPS آنلاین سریع‌ترین زمان راه‌اندازی کمتر از 2 میلی‌ثانیه را دارد. یو یی اس لاین اینتراکتیو 4-6 میلی‌ثانیه زمان نیاز دارد و UPS آفلاین نیز 2-6 میلی‌ثانیه زمان نیاز دارد.
قیمت: یو پی اس آنلاین گران‌ترین و UPS آفلاین ارزان‌ترین قیمت را دارند. قیمت UPS لاین اینتراکتیو در محدوده‌ی متوسط قرار می‌گیرد.

جمع‌بندی نهایی یو پی اس چیست؟

در این مقاله به بررسی سوال UPS چیست پرداختیم و به این نتیجه رسیدیم که انتخاب نوع مناسب UPS بستگی به نیاز شما دارد. اگر به دنبال یک محصول اقتصادی برای مصارف عمومی هستید، یو یی اس آفلاین انتخاب مناسبی است؛ اما اگر نیاز به برق خروجی با بالاترین کیفیت برای سیستم‌های حساس دارید، باید یو یی اس آنلاین در نظر بگیرید. به طور کلی هرچه کیفیت و قابلیت‌های UPS بیشتر باشد، قیمت آن نیز بالاتر خواهد بود. انتخاب نوع UPS بستگی به نیاز و بودجه کاربر دارد.