انواع یو پی اس ها

سیستمهای UPS  با تکنولوژی  OFFLINE

در یوپی اس با تکنولوژی offline  مصرف کننده ها از مسیر By pass  انرژی دریافت می کنند.(برق شهر ورودی مستقیما به مصرف کننده ها وصل است) و اگر تغذیه مسیر By pass به هر دلیلی قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرار گیرد مسیر اینورتر جایگزین می گردد.

در طی عملکرد معمولی ups  هر اختلال و اعوجاجی که در محدوده تعریف شده ورودی دستگاه باشد به مصرف کننده ها منتقل می شود.

هر چند در فروش ups های با این تکنولوژی در مسیر By pass  توسط ترانس موجود افزایش و کاهش ولتاژ تا حدودی جبران می گردد (که اصطلاحا به آن استابیلایزر اطلاق می شود) ولی با توجه به ایرادات برق شهر که مورد بحث قرار گرفت با این تکنولوژِی تنها 2 ایراد از9 مشکل برق شهر برطرف می شود.

اگر ولتاژ ورودی برق شهر (ولتاژ By pass ) از محدوده تعریف شده خارج یا قطع گردد اینورتر دستگاه روشن می شود وخروجی از مسیر اینورتر تغذیه می گردد روشن شدن اینورتر زمانی بین 2 تا 10 میلی ثانیه مصرف می کند

که سیستم های سوئیچینگ معمولی آن را تحمل کرده و قطع نمی شوند.

باتوجه به ساختار اینوتر  ups  که فقط در موارد خاص روشن می شود و در بقیه زمان ها خاموش است .این قطعه دارای محدودیت زمان کارکرد می باشد (بر خلاف یو پی اسonline  که درآن اینورتر همیشه روشن است).

هرچند با افزایش قدرت شارژر در این دستگاه ها می توان محدودیت جریان شارژر را برطرف کرد ولی به علت ساختار اینورتر امکان ارائه زمانهای پشتیبانی (Backup time)  به صورت طولانی و نامحدود وجود ندارد.

  سیستم های UPS با تکنولوژی Line Interactive

این سیستم در سایتها شبکه ها و سرور ها بیشترین استفاده را دارد دراین طراحی اینورتر همواره روشن وبه خروجی متصل است ودر حالت عملکرد عادی وظیفه شارژ باتری ها را عهده دار است وزمانی که توان ورودی از بازه مجاز خارج گردد پیوستگی توان خروجی از اینورتر وانرژی ذخیره شده باتری ها تامین می گردد.معمولا جهت فراهم شدن رگولاسیون  ولتاژ مناسب در خروجی در این طراحی از ترانس نیز استفاده می شود.

1- ترانس Buck/Boost جهت تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح پایین و بالای ولتاژ مسیر Bypass را به طور مناسب پوشش داده و بدین طریق ولتاژ خروجی یوپی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود می کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد. یک یو پی اس اصفهان در این طبقه بندی می تواند با دامنه ولتاژ ورودی بین +% 20 تا – % 30 فراتر از محدوده ولتاژ نامی و با استفاده از مسیر  Bypass ، ولتاژ بار خود را تامین کند.

2-عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می باشد، در این مورد ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost شده است. این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در برابر اختلالهایی مانند نویز خط الکتریکی انجام می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -% 40 تا +% 20 خروجی تنها 3%+ مقدار نامی تغییر خواهد کرد. همچنین این ترانس با ذخیره انرژی، برق مورد نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاهی تامین می کند تا اینورتر شروع به کار کند. بنابر این بدون ایجاد وقفه در جریان برق؛ بار بین مسیر Bypass به اینورتر منتقل شده و یوپی اس عملا بًه یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود.

Bi- directional power converter -3 در این سیستم تنها یک بلوک جایگزین یکسو کننده (شارژر) و مدار اینورتر می شود، خیلی سریع تغییر حالت داده و به عنوان یکمدار اینورتر عمل می کند. همچنین از این نوع طراحی می توان در مدار Buck/Boost یا در هر کدام از سیستم های مختلف Line-interactive استفاده کرد.

سیستم های UPS با تکنولوژی ON LINE

Double Conversion

عملکرد دستگاههای On Line Double Conversion بدین صـــورت می باشد که بـــــرق شهــر( برق AC ) پس از ورود به UPS به رکتیفایر رفته و تبدیل به برق DC می شود و توان مورد نیاز inverter و Charger را تامین می نماید ، سپس قسمت Inverter برق DC  موجود را تبدیل به برق AC نموده و پس از فیلتر کردن ، آن را به خروجی UPS منتقل می نماید اصطلاحاً برق AC به DC ومجدداً به AC تبدیل شده و بدین ترتیب برق ورودی به UPS  ( برق شهر ) و برق خروجی از UPS ,از هم کاملا ایزوله می باشند .

پس همواره UPS On Line  فعال بوده و در تمام ساعت کاری عمل فوق مرتباً انجام می شود و هرگز برق شهر مستقیماً به مصرف کننده ها متصل نمی باشد و مصرف کننده ها همواره از برق سینوسی و سالم که توسط اینورتر دستگاه UPS ساخته می شود استفاده می کنند .

از جمله مهمترین مزایای سیستم On Line، این است که برق توسط رکتیفایر از AC به DC و سپس مجدداً توسط اینورتر از DC به AC تبدیل می شود لذا اختلالات برق شهر به مصرف کننده منتقل نمی شود .

از دیگر مزایای این UPS ها ، داشتن قابلیتهای فنی بالاتر ، محدوده وسیع تر برای ولتاژ ورودی برق شهر ، داشتن رگولاسیون خروجی مناسب تر ( برای ولتاژ و فرکانس ) ، تحمل اضافه بار بیشتر می باشد  که نهایتـــاً Reliability  بالاتــــری را نسبت به UPS هـــای Off Line  ایجاد می کند .

به همین دلیل Ups invt هایی که برای مکانهای حساس مثل : شبــــکه های بزرگ رایانـــه ای ، Main Frame  ، لوازم حساس پزشکی ، مخابراتی،  سرورهای بسیار حساس و …. استفاده می شوند و همچنین UPSهای  توان بالا و سه فاز همگی باید از نوع On Line  باشند .

در مکانهایی که برق شهری دارای نوسانات زیاد ولتاژ بوده و برق شهر به صورت مکرر قطع میشود. نیز از دستگاه UPS با تکنولوژی On Line استفاده میگردد .

با توجه به تکنولوژی سیستم های On Line ، این سری UPS ها قادرند تمامی ۹ مورد ایراد برق شهر را برطرف کرده و برق بسیار تمیز(سینوسی) ومطمئنی را در اختیار مصرف کننده ها قرار دهند.

قابل ذکر است در این تکنولوژی با توجه به فعال بودن دائمی Inverter محدودیت کارکرد این قطعه که در دستگاههای Off Line وجود داشته برطرف شده است و دیگر محدودیتی در زمان پشتیبانی های طولانی نیز وجود ندارد.

Delta Conversion

در  دلتا کانورژن که در تصویر زیر توپولوژی کلی آن نشان داده شده است ، میزان اختلاف توان خروجی با برق شهر توسط UPS تامین می شود و نسبت به نوع Double Conversion دارای بازده بالاتر بوده و برای توانهای بالا مورد استفاده قرار می گیرد .

شکل زیر کارایی قابل ملاحظه تکنولوژی Delta Conversion نسبت به Double Conversion را بصورت شماتیک نمایش می دهد .

کاربرد انواع یو پی اس ها

یو پی اس Off-Line:

1. کامپیوترهای خانگی
2. ایستگاههای کاری اینترنت
3. سوئیچ برد تلفن
4. دستگاههای POS
5. دستگاه فکس
6. گروهی کوچک از روشنایی اضطراری
7. اتوماسیون خانگی و صنعتی

یو پی اس Line-Interactive:

1. شبکه های کامپیوتری موجود در شرکت
2. سیستم های امنیتی
3. سیستم های اورژانسی
4. سیستم های روشنایی
5. اتوماسیون خانگی و صنعتی

یو پی اس On-Line Double Conversion:

1. شبکه IT موجود در شرکتهای بزرگ
2. ارتباطات راه دور
3. بخش پزشکی الکتریکی
4. اتوماسیون صنعتی
5. سیستم های اضطراری
6. حفاظت از خطوط اختصاصی شده
7. کاربردهای صنعتی حساس
8. دستگاههای نیازمند توان بالا