کاوش

منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) - دستگاهی که در صورت از کار افتادن منبع برق اصلی (معمولاً برق شهری) برق را حداقل به طور موقت حفظ می کند. UPS همچنین از دستگاه ها در برابر تغییرات ناگهانی برق محافظت می کند. در این آموزش به بررسی انواع یو پی اس می پردازیم.

ژانرهای UP این

سیستم های یو پی اس اغلب به دو نوع در نظر گرفته می شوند: آماده به کار و آنلاین. در واقع این دو گروه نماینده نژادهای دیگر نیز هستند. در ادامه به معرفی انواع یو پی اس و طراحی آنها می پردازیم.

مهم ترین انواع UPS را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

در انتظار

خط تعاملی

Hybrid Online Standby (Hybrid Online Pasina Standby)

دریای آهن

تبدیل آنلاین و دو قسمتی (تبدیل دوگانه آنلاین)

آنلاین با تبدیل دلتا (تبدیل دلتا به صورت آنلاین)

در ادامه هر یک از این یو پی اس ها را توضیح می دهیم.

یو پی اس در حالت آماده به کار

یو پی اس آماده به کار رایج ترین نوع یو پی اس در کامپیوترهای شخصی است. شکل زیر بلوک دیاگرام یک UPS را در حالت آماده به کار نشان می دهد. در این فرم سوئیچ انتقال وظیفه انتخاب ورودی AC فیلتر شده به عنوان منبع تغذیه اصلی (خط پیوسته) را بر عهده دارد و در صورت از کار افتادن این منبع، به عنوان منبع پشتیبان به باتری/اینورتر سوئیچ می کند. مبدل تنها زمانی شروع به کار می کند که منبع اصلی ناپدید شود. به همین دلیل است که این نوع یو پی اس را آماده به کار می نامند.

از ویژگی های این نوع یو پی اس می توان به راندمان بالا، اندازه کوچک و هزینه کم اشاره کرد. این سیستم ها با نصب سرج گیر و فیلتر مناسب، نویز را فیلتر کرده و تغییرات ناگهانی را حذف می کنند.

خط UPS تعاملی

یک UPS تعاملی خطی در شکل 2 نشان داده شده است و رایج ترین نوع UPS برای مشاغل کوچک و سرورها است. این نوع یو پی اس دارای مبدل یا اینورتر DC-AC است که برق خروجی AC را تامین می کند. هنگامی که برق شهر در شرایط عادی کار می کند، اینورتر در جهت مخالف کار می کند و باتری را شارژ می کند.

هنگامی که برق ورودی قطع می شود، سوئیچ انتقال باز می شود و برق از باتری به خروجی یو پی اس منتقل می شود. از آنجایی که اینورتر همیشه فعال است و به خروجی متصل است، این طراحی فیلتر بیشتری دارد و اثرات سوئیچینگ گذرا را در مقایسه با یو پی اس آماده به کار کاهش می دهد. علاوه بر این، طراحی تعاملی معمولا دارای یک ترانسفورماتور متغیر است. با این مبدل هنگام تغییر ولتاژ ورودی می توان به تنظیم ولتاژ دست یافت. تنظیم ولتاژ یک عامل بسیار مهم در هنگام وجود ولتاژ ضعیف است.

استفاده مکرر از باتری ممکن است باعث از کار افتادن زودرس آن شود. با این حال، اینورتر را می توان به گونه ای طراحی کرد که خرابی آن باعث وقفه در جریان جریان از ورودی AC به خروجی نشود. این پتانسیل شکست را در آن نقطه از بین می برد و به طور موثر دو مسیر قدرت مستقل را فراهم می کند. این توپولوژی ذاتاً بسیار کارآمد است و ضمن محافظت از سیستم، قابلیت اطمینان بالایی را فراهم می کند.

از مزایای این نوع یو پی اس می توان به راندمان بالا، هزینه کم، قابلیت اطمینان بالا به همراه قابلیت اصلاح شرایط ولتاژ بالا یا پایین خط اشاره کرد. محدوده توان این نوع یو پی اس 0.5 تا 5 کیلو ولت آمپر می باشد.

یو پی اس آنلاین هیبرید

یو پی اس هیبریدی آنلاین یک توپولوژی یو پی اس است که در اکثر یو پی اس های زیر 10 کیلو ولت آمپر استفاده می شود و نوعی یو پی اس "آنلاین" است. هنگامی که قطع برق AC تشخیص داده شود، مبدل DC به DC روشن می شود و UPS در حالت آماده به کار قرار می گیرد. شارژر باتری در این سیستم نیز مانند یک یو پی اس آماده به کار کوچک است. به دلیل وجود خازن در جعبه توزیع یا باس DC، زمان انتقال در هنگام مشکل در منبع تغذیه AC بسیار کوتاه است. گاهی اوقات این مدار با یک کلید انتقال اضافی برای بای پس در هنگام خطا یا نوسانات استفاده می شود. شکل 3 توپولوژی این یو پی اس را نشان می دهد.

در این نوع اینورترها تصورات غلط زیادی وجود دارد که منبع اصلی برق آنلاین است. اگرچه تنها نیمی از مسیر برق از باتری به خروجی (فرستنده) آنلاین است و نیمی دیگر (مبدل DC-DC) در حالت آماده به کار کار می کند.

UPS Standby-Kwa

یو پی اس های Stand-by-Fro عمدتا بین 3 تا 15 کیلو ولت آمپر هستند. این توپولوژی مبتنی بر یک ترانسفورماتور اشباع ویژه با سه چرخش (اتصالات قدرت) است. شکل اولیه یا اولیه برق از ورودی AC است که از طریق ترانسفورماتور و مبدل به خروجی منتقل می شود. هنگامی که برق قطع می شود، سوئیچ انتقال باز می شود و مبدل بار خروجی.

UPS Standby-Fro دارای قابلیت اطمینان بالا و فیلتر خط خوب است. البته این نوع یو پی اس برای استفاده با برخی از ژنراتورها و کامپیوترهای اصلاح شده بسیار ناکارآمد است.

در یک یو پی اس اسلات آماده به کار، اینورتر به حالت آماده به کار می رود و با قطع برق ورودی، سوئیچ انتقال باز می شود. این ترانسفورماتور دارای ویژگی تشدید قوی ویژه ای است که تنظیم ولتاژ محدودی را در طول شکل دادن به شکل موج خروجی فراهم می کند. جداسازی گذرگاه های برق متناوب توسط یک ترانسفورماتور آهنی (آهنی) انجام می شود که بهتر از هر فیلتر دیگری است.

اما ترانسفورماتور افزایش دهنده خود باعث ایجاد اعوجاج ولتاژ خروجی می شود که می تواند بدتر از اتصال AC ضعیف باشد. اگرچه این یو پی اس از نوع آماده به کار است، اما ترانسفورماتور فرورزونانت ماهیت ناکارآمدی دارد و گرمای زیادی تولید می کند. این ترانسفورماتورها بزرگتر از ترانسفورماتورهای ایزوله معمولی هستند، بنابراین یو پی اس های آماده به کار معمولاً بزرگ و سنگین هستند.

از حالت آماده به کار، UPSها در صورت داشتن سوئیچ تبدیل به عنوان واحدهای آنلاین نشان داده می شوند، اینورتر در حالت آماده به کار کار می کند و در صورت قطع برق AC به عنوان یک ویژگی انتقال عمل می کند.

دلیل اصلی عدم محبوبیت یو پی اس های آماده به کار این است که وقتی روی منبع تغذیه یک کامپیوتر مدرن بارگذاری می شود، UPS اساساً ناپایدار می شود. همه سرورها و روترهای بزرگ از منابع تغذیه اصلاح شده استفاده می کنند. که وقتی با امپدانس رزونانس نسبتاً بالای فروترانسفورماتور ترکیب شود، دارای امپدانس ورودی منفی در محدوده فرکانسی معین خواهد بود. این می تواند منجر به نوسانات خود به خود و مخرب شود. برای تهیه یو پی اس به شرکت بهراد مراجعه نمایید.