یوپی‌اس UPS چیست؟

یو‌پی‌اس دستگاهی است که می‌تواند بعد از قطع شدن برق نسبت به باتری که دارد مدت طولانی‌تری برق مصرفی را تامین کند. همچنین در زمان ضعیف و قوی شدن برق می‌تواند از سیستم و وسایل برقی محافظت کند. UPS مخفف عبارت Uninterruptible power supply به زبان ساده تامین بدون وقفه توان برای بار مصرفی است. یعنی شما هنگام قطع ناگهانی برق یا نوسانات برقی، که ممکنه موجب آسیب به دستگاه‌ها شود با استفاده از یو‌پی‌اس، می‌توانید این آسیب به دستگاه‌ها را به حداقل برسانید و امنیت داده‌های سرور را تامین کنید.با پینگونت همراه باشید با مقاله یوپی‌اس UPS چیست؟

یو‌پی‌اس چگونه کار می‌کند؟

زمانی که سیستم‌ها و سرور به یک ups وصل می‌شوند، یو‌پی‌اس آن‌ها را در برابر نوسانات و قطعی برق محافظت می‌کند. در زمان قطع شدن برق، سیستم به صورت نامناسب خاموش می‌شود و این عمل به قطعات داخلی سیستم آسیب می‌رساند و باعث خراب شدن آن‌ها می‌شود. یو‌پی‌اس می‌تواند در زمان قطع برق، برق مصرفی سیستم‌ها و سرور را از طریق باتری داخلی خود تامین کند و آن‌ها را از خرابی محافظت کند. در این حالت داده‌های ما حفظ خواهد شد.

انواع یو‌پی‌اس

یو‌پی‌اس در سه نوع آنلاین، آفلاین و لاین اینتراکتیو می‌باشند که در ادامه با آن‌ها بیشتر آشنا می‌شویم.

1_ یو‌پی‌اس آنلاین (online)

یوپی‌اس آنلاین همیشه فعال است و به همین دلیل قطع شدن برق روی آن هیچ تاثیری نمی‌گذارد. در این روش یو‌پی‌اس ولتاژ برق شهری ورودی ac را به ولتاژ باتری dc با استفاده از اینورتر یا تبدیل کننده، تبدیل می‌کند و ولتاژ باتری dc را به ولتاژ برق مصرفی ac  در خروجی با ولتاژ مناسب توسط اینورتر تبدیل می‌کند. این مدل محبوبیت بیشتری دارد زیرا با حساسیت بیشتری نوسانات برق را کنترل می کند. یو‌پی‌اس‌های آنلاین در مدل‌های تک فاز و سه فاز و در توان‌های مختلف و با قابلیت‌های متفاوتی وجود دارند و به دلیل حساسیت بالا برای دیتاسنترها و اتاق‌های سرور مناسب است.

2_ یو‌پی‌اس آفلاین(offline)

این یوپی‌اس‌ها ارزان قیمت بوده و برای مصارف شخصی استفاده می‌شود. البته زمان کوتاه تری می‌تواند برق مصرفی را تامین کند. در شرایط عادی برق شهری مستقیما به تجهیزات برقی منتقل می‌شود و فقط در صورتی یوپی‌اس فعال می‌شود و از باتری خود استفاده می‌کند که برق شهری قطع شده باشد. در این شرایط زمانی که برق قطع می‌شود یو‌پی‌اس به عنوان منبع دوم مورد استفاده قرار می‌گیرند و باتری از طریق اینورتر یا تبدیل کننده، dc را به ac تبدیل و برق مصرفی را تامین می‌کند.

3_ یو‌پی‌اس لاین اینتراکتیو(line in tractive)

این نوع یوپی‌اس‌ها به خاطر استفاده از تنظیم کننده ولتاژ عمر بیشتری دارند. اما به دلیل شباهت یوپی‌اس‌های آفلاین توان محدودی دارند و در صورت نوسان یا قطعی برق حداکثر 14 میلی ثانیه زمان لازم دارد تا بتواند برق مصرفی را تامین کند. یوپی‌اس‌های لاین اینتراکتیو برای تجهیزات شبکه و مصارف خانگی کاربرد دارد.

یو‌پی‌اس تک‌فاز:

یو‌پی‌اس‌های تک فاز معمولا در توان‌های پایین استفاده و تا توان‌های 20 کاوا تولید می‌شوند. ورودی و خروجی این یو‌پی‌اس‌ها به صورت تک‌فاز است و از فاز و نول برای بسته شدن مدار استفاده می‌شود. اختلاف ولتاژ بین فاز و نول 220 ولت و فرکانس 50 هرتز است و در مصارف خانگی و اداری استفاده می‌شود. کاربرد این نوع یو‌پی‌اس‌ها در سرورها، مخابرات، کامپیوترها و تجهیزات شبکه می‌باشد.

یو‌پی‌اس سه فاز:

در جایی که ما به توان‌های بالاتر از 10 کاوا نیاز داریم و یا تجهیزات سه فاز داریم، می‌توانیم از یو‌پی‌اس‌های سه فاز استفاده کنیم. ورودی‌های سه فاز به صورت: فاز یک R، فاز دو S، فاز سه T و یک نول و خروجی آن هم می‌تواند به صورت تک فاز یا سه فاز باشد، البته بستگی به یو‌پی‌اس دارد.

انواع باتری‌های استفاده شده در یوپی‌اس

باتری‌ها به عنوان قلب یک سیستم یوپی‌اس می‌باشد. یک وجه مشترک بین باتری‌های یوپی‌اس این است که همه آن‌ها نیاز به تعمیر و نگهداری دارند و در نهایت همه آن‌ها از کار می‌افتند. هر نوع باتری در میزان نگهداری مورد نیاز و مدت زمانی که باید دوام بیاورد متفاوت است. سه نوع اصلی باتری یوپی‌اس عبارتند از:

باتری یوپی‌اس اسید سرب تنظیم شده (VRLA)

این باتری‌ها رایج‌ترین باتری مورد استفاده در یوپی‌اس می‌باشد. باتری‌های VRLA در مقایسه با باتری‌های دیگر هزینه اولیه کمتری دارد طول عمر آن‌ها تقریبا 5 سال است. بهترین محیط برای این نوع باتری‌ها یک منطقه خشک و خنک است. زیرا گرما برای این باتری‌ها مضر است.

باتری‌های تر (Wet-Cell Batteries)

باتری‌های تر که به عنوان VLA شناخته می‌شود، نسبت به VRLA قابل اعتمادتر هستند. این باتری‌ها از صفحات ضخیم پر شده از سرب تشکیل شده‌اند و عمر تقریبی این باتری‌ها حدود 20 سال است. آن‌ها نیاز به نگهداری منظم و مراقبت ویژه دارند، زیرا مایع سرب موجود در باتری خطرناک است و نگرانی‌های ایمنی ایجاد می‌کند. این باتری‌ها منبع انرژی قابل اعتمادتری دارند.

باتری‌های لیتیوم یونی (Lithium-Ion)

باتری‌های لیتیوم یونی کم وزن و کوچک هستند و طول عمر بالایی، حدود 15 سال دارند. این باتری‌ها نسبت به VRLA  به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند و می‌توانند با خیال راحت در محیط‌هایی با دمای بالا کار کنند.

اجزای اصلی یو‌پی‌اس

1- باتری‌های یوپی‌اس

2- یک سو کننده

3- اینورتر یا تبدیل کننده

4- سوئیچ بای پس استاتیک

باتری‌های یو‌پی‌اس

باتری‌ها قلب هر سیستم یو‌پی‌اس هستند. باتری‌های یو‌پی‌اس منبع برق اضطراری در صورت قطع برق می‌باشند که در صورت قطع شدن، برق مصرفی را تامین می‌کند.

کاربرد یک سو کننده در یو‌پی‌اس

یک سو کننده‌ها چند کار ضروری را انجام می‌دهند.

1- یکسو کننده، قطعه‌ای از سیستم یو‌پی‌اس است که برق ورودی را از AC به DC تبدیل می‌کند.

2-مسیرهای برق DC به اینورتر.

3-شارژ مجدد باتری‌های یوپی‌اس.

اینورتر چه کاربردی دارد؟

یکسو کننده برق ورودی را از برق شهری یا AC به برق باتری یا DC تبدیل می‌کند و برق باتری DC را به اینورتر یا تبدیل کننده باز می‌گرداند. اینورتر یا تبدیل کننده به عنوان بخشی از فرایند تبدیل ولتاژ DC به خروجی AC کار می کند. این خروجی AC برقی است که در زمان قطع شدن از آن استفاده می‌کنیم.

سوئیچ بای پس استاتیک یو‌پی‌اس چیست؟

سوئیچ‌های بای پس به عنوان یک محافظ عمل می‌کند و نام خود را به این دلیل گرفته‌اند که در صورت خرابی سیستم سه جزء اصلی یکسوکننده، باتری‌ها و اینورتر را دور می‌زند. این سوئیچ‌ها تضمین می‌کنند که در صورت خرابی باتری‌ها، اینورتر یا یکسو کننده‌ها، سیستم می‌تواند بر روی برق شهری کار کند.

یو‌پی‌اس کجا قرار می‌گیرد؟

یو‌پی‌اس‌ها بین برق مصرف کننده و برق شهری قرار می‌گیرند تا در زمان نوسان و قطع شدن برق بتوانند برق مصرفی را تامین کنند.

آیا با هزینه بالای خرید یوپی‌اس باز هم ارزش استفاده را دارد؟

بله. امروزه به دلیل افزایش قیمت تجهیزات الکترونیکی، به صرفه‌تر است که از یو‌پی‌اس‌ها استفاده شود، تا اینکه هزینه‌هایی که ناشی از خسارت قطع برق می‌شود را جبران کنیم.

علت استفاده از یو‌پی‌اس چیست؟

قطع شدن برق باعث از کار افتادن دیتاسنترها و سرورها می‌شود. از طرفی نبود محافظ در مجموعه دستگاه‌های الکترونیکی موجب کاهش مقاومت و مدت زمان فعالیت آن‌ها می‌شود و باعث می‌شود که دیتاها یا داده‌ها را از دست بدهیم. در این شرایط بهترین راهکار استفاده از یو‌پی‌اس است.

دلایل دیگر استفاده از یوپی‌اس

1-جلوگیری از قطع ناگهانی برق که باعث از دست دادن اطلاعات می‌شود.

2- جلوگیری از افت ولتاژ برق که باعث چشمک زدن لامپ و روشنایی می‌شود.

3- جلوگیری از افزایش ولتاژ برق که باعث آسیب دیدن تجهیزات الکترونیکی و کاهش طول عمر آن‌ها می‌شود.

یوپی‌اس در چه کسب و کارهایی نیاز است؟

تجهیزات پزشکی، بیمارستان‌ها، سیستم‌های صنعتی و مخابراتی، بانک‌ها و پکیج‌های خورشیدی، دیتا سنترها و اتاق‌های سرور و حتی در منازل هم می‌توانند از یوپی‌اس‌ها استفاده کنند.

یوپی‌اس برای چه دستگاه‌هایی مناسب نیست؟

تمام دستگاه‌هایی که بار آن‌ها با یوپی‌اس مطابقت ندارد. مثل: تمامی تجهیزات پزشکی، پرینترهای لیزری، دستگاه های کپی، کاغذ خوردکن ها، وکیوم، کمپرسورها و موتورها و غیره.

کلام آخر

یو‌پی‌اس یک منبع تغذیه مناسب برای سیستم ها و سرور می‌باشد که در زمان قطع شدن برق می‌تواند با استفاده از باتری داخلی خود برق مصرفی سیستم‌ها و سرور را تامین کند.

منابع:

https://www.computerhope.com

https://www.facilitygateway.com