یو پی اس چگونه کار می کند؟ بررسی عملکرد یو پی اس
عملکرد صحیح و پایدار در تجهیزات الکترونیکی مختلف از کامپیوترهای خانگی تا دستگاه‌های پیشرفته مانند تجهیزات شبکه، سرورها، دستگاه‌های صنعتی یا وسایل پزشکی و آزمایشگاهی، همه به تامین انرژی از منبع برق مناسب و پایدار بستگی دارد؛ اما اگر این منبع برق که معمولا نیروی برق شهری است، ناگهان قطع شود چه؟ در این حالت چطور باید به این عملکرد پایدار برسیم و از خاموش شدن این تجهیزات جلوگیری کنیم؟ یو پی اس به عنوان قابل اطمینان‌ترین منبع برق پشتیبان در چنین حالتی می‌تواند نه تنها برق موردنیاز تجهیزات شما را تامین کند، بلکه با طراحی ویژه‌ای که دارد؛ برقی تمیز و بدون نوسان در ولتاژ یا جریان را به دستگاه‌های متصل به خود برساند. در این مقاله فالنیک به شما می‌گوییم یو پی اس چگونه کار می‌کند و با طرز کار UPS آشنا می‌شوید تا اگر قصد خرید و دریافت قیمت ups را دارید، بتوانید مناسب‌ترین مدل را انتخاب کنید.
فهرست محتوا
یو پی اس چیست و چرا استفاده می‌شود؟
UPS (مخفف Uninterruptible Power Supply) یا منبع تغذیه بدون وقفه، دستگاهی است که بین منبع برق شهری و تجهیزات الکترونیکی حساس قرار می‌گیرد و در صورت بروز قطعی برق یا اختلال در کیفیت برق (نوسان در ولتاژ یا جریان)، نیروی برق پایدار، پاک و بدون وقفه را به تجهیزات متصل به خود می‌رساند. وظیفه اصلی UPS این است که بدون ایجاد اختلال محسوس، انرژی لازم برای تجهیزات الکترونکی را از باتری (یا منبع DC) تأمین کند تا این تجهیزات بتوانند در زمان قطع شدن برق به کار خود ادامه دهند یا به صورت ایمن خاموش شوند. در کنار این وظیفه، انواع یو پی اس به کمک تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ یا AVR (مخفف Automatic Voltage Regulator) و اینورتر و پیاده سازی فرایند فیلترینگ هارمونیک، ولتاژ خروجی را تثبیت و نویز/سرج‌ها را حذف می‌کند تا مانع از خرابی یا بروز خطا در تجهیزات متصل به خود شود.
یو پی اس از چه اجزایی ساخته شده است؟
یو پی اس یک دستگاه بسیار حساس است که در صورت انتخاب مدل اشتباه، به جای محافظت مناسب از تجهیزات متصل به خود، ممکن است باعث آسیب به این وسایل شود و خسارات بسیار سنگینی را به کسب و کار شما تحمیل کند. از این رو ضروریست که با طرز کار این دستگاه آشنا شوید و به خوبی یاد بگیرید که یو پی اس چگونه کار می‌کند. در ادامه این بخش، بررسی عملکرد یو پی اس را به صورت بخش به بخش پیش خواهیم برد. در ابتدا و پیش از اینکه طرز کار UPS را بررسی کنیم، بهتر است اجزای اصلی این دستگاه را بشناسید. این اجزا عبارتند از:
- رکتیفایر/شارژر (Rectifier/Charger): این قطعه برق AC ورودی را به برق DC تبدیل و باتری‌ها را شارژ می‌کند و می‌تواند برق DC موردنیاز برای اینورتر را تامین کند.
- باتری/بانک باتری (Battery / Battery Bank): این بخش وظیفه ذخیره انرژی (برق DC) را برای زمان عدم دسترسی به برق بر عهده دارد و دارای مدل‌هایی از جمله VRLA و Li-ion است.
- اینورتر (Inverter): این قطعه برق DC باتری را به برق AC با فرکانس و ولتاژ مورد نیاز برای تجهیزات متصل به UPS تبدیل می‌کند. در انواع UPS آنلاین، اینورتر همواره فعال است.
- کلید/سوئیچ بای‌پس (Static/Mechanical Bypass Switch): این قطعه برای هدایت بار مستقیم به شبکه (در مواقع سرویس یا خطای UPS) استفاده می‌شود. بای‌پس می‌تواند از نوع استاتیک (ترانزیستوری/دیود-تریستور) یا مکانیکی باشد.
- کنترل‌کننده و بردهای مانیتورینگ: این بخش وظیفه مدیریت شارژ، تنظیم منطق انتقال انرژی، مانیتورینگ وضعیت باتری، تعیین نوع ارتباطات و ثبت لاگ‌ها را بر عهده دارد.
- فیلترها و مدارهای حفاظت: شامل فیوزها، کلیدهای قطع و فیلترهای EMI/RFI.
یو پی اس چگونه کار می‌کند؟
حال که با اجزای اصلی یو پی اس آشنا شدید، نوبت آن رسیده است که ببینم در حالت عادی، قطع برق و بازگشت برق، یو پی اس چگونه کار می‌کند؟
عملکرد یو پی اس در حالت عادی
در این حالت، برق شهر (Utility Power) در دسترس است. در این حالت، یو پی اس برق ورودی را دریافت می‌کند، از مدارهای داخلی عبور می‌دهد و آن را به مصرف‌کننده‌ها (مثل سرورها، کامپیوترها یا تجهیزات پزشکی) می‌رساند. همچنین به صورت همزمان، باتری داخلی این دستگاه نیز شارژ می‌شود تا در صورت قطع برق، دستگاه آماده به کار باشد. علاوه بر این دو کارایی، در UPSهای لاین-اینتراکتیو و آنلاین، یو پی اس نوسانات ولتاژ و فرکانس جریان را نیز پایدار می‌کند تا برقی تمیز به تجهیزات برسد.
عملکرد یو پی اس در زمان قطع برق
زمانی که برق شهر قطع می‌شود یا نوسانات شدیدی در ولتاژ و جریان دارد، یو پی اس بلافاصله (در UPS آنلاین، بدون وقفه و در مدل‌های آفلاین، با تأخیر چند میلی‌ثانیه) به باتری داخلی سوئیچ می‌کند. در باتری، برق DC به AC تبدیل و نیروی برق موردنیاز برای تجهیزات از طریق باتری تامین می‌شود.
عملکرد یو پی اس پس از بازگشت برق
با وصل شدن برق شهری، اگر ولتاژ و فرکانس این برق در محدوده استاندارد باشد، یو پی اس به طور خودکار منبع تغذیه تجهیزات متصل به خود را از باتری به برق شهری تغییر می‌دهد و دوباره فرایند شارژ باتری داخلی را برای پشتیبانی در زمان نیاز از سر می‌گیرد.
انواع تکنولوژی کارکرد یو پی اس
UPSها بر اساس نوع تکنولوژی و طراحی خاصی که دارند، عملکرد متفاوتی را ارائه می‌کند؛ عملکردی که آن مدل را صرفا برای به‌کارگیری در کسب و کار خاصی مناسب می‌کند و ممکن است برای موقعیت دیگری، انتخاب چندان مناسبی نباشد. در ادامه با انواع تکنولوژی یو پی اس و اینکه بر این اساس، هر یو پی اس چگونه کار می‌کند، آشنا خواهید شد.
UPS آفلاین (Offline)
یو پی اس‌های مجهز به این تکنولوژی، ساده‌ترین و اقتصادی‌ترین نوع UPS هستند که بیشتر برای مصارف خانگی یا اداری کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند. UPSهای آفلاین در حالت عادی برق مستقیم شهری را به تجهیزات متصل به خود می‌رسانند و همزمان باتری داخلی خود را شارژ می‌کنند. این مدل در هنگام قطع برق، با یک تاخیر کوتاه (۲ تا ۱۰ میلی‌ثانیه) روی باتری سوئیچ می‌کند تا برق تجهیزات، از باتری تامین شود. یو پی اس‌های آفلاین اغلب حفاظت چندان خاصی در مقابل نوسانات برق ارائه نمی‌کنند. برای آشنایی بیشتر با این یو پی اس‌ها می‌توانید مقاله « » را بخوانید.
UPS لاین اینتراکتیو (Line-Interactive)
این مدل یک قدم پیشرفته‌تر از یو پی اس آفلاین است و بیشتر برای پشتیبانی در دفاتر کار، سرورهای کوچک و تجهیزات حساس‌تر استفاده می‌شود. این نوع UPS مانند یو پی اس آفلاین در حالتی که جریان برق شهری برقرار باشد، برق را مستقیم به تجهیزات متصل به خود می‌رساند، با این تفاوت که برخلاف UPS آفلاین مجهز به یک تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ (AVR) است که نوسانات ولتاژ را اصلاح و برقی تمیز را به تجهیزات منتقل می‌کند. در زمان قطعی برق، این یو پی اس با تأخیر بسیار کوتاه (۱ تا ۴ میلی‌ثانیه) به باتری سوئیچ می‌کند.
UPS آنلاین (Online Double Conversion)
این مدل، پیشرفته‌ترین و حرفه‌ای‌ترین نوع UPS است که برای دیتاسنترها، بیمارستان‌ها، تجهیزات صنعتی و محیط‌های حیاتی به کار گرفته می‌شود. در این مدل، هیچگاه برق شهری به طور مستقیم به تجهیزات نمی‌رسد، بلکه باتری دستگاه همواره در مدار قرار دارد و دستگاه‌های متصل به UPS، از برق باتری که برقی تمیز و بدون افت ولتاژ است، استفاده می‌کنند.
مطالب مرتبط: یو پی اس آنلاین چیست؟
مزایای آشنایی با طرز کار یو پی اس
آشنایی با طرز کار UPS صرفا یک آموزش تئوری یا فنی نیست، بلکه مهارتی کلیدی و بسیار مهم است که باید به عنوان یک کارشناس شبکه یا شخصی که تصمیم به خرید دارد، به آن مسلط باشید. این موضوع که شما یاد بگیرید که یک یو پی اس چگونه کار می‌کند، مزایای مختلفی دارد؛ مواردی از قبیل:
- افزایش امکان حفاظت از تجهیزات (از طریق انتخاب یو پس اس مناسب)
- جلوگیری از بروز مشکلات جدی (مواردی مانند از دست رفتن اطلاعات مهم)
- مدیریت بهتر هزینه‌ها
- افزایش طول عمر تجهیزات
- امکان عیب‌یابی سریع‌تر UPS
- افزایش بهره‌وری کسب‌وکار
- تطبیق‌پذیری UPS با محیط‌های مختلف
- آرامش خاطر در شرایط بحرانی (قطعی برق یا بروز نوسانات شدید)
کاربردهای عملی یو پی اس در صنایع مختلف
تا به اینجا آموختید که یو پی اس چگونه کار می‌کند و با انواع تکنولوژی‌های به کار رفته در این دستگاه حیاتی نیز آشنا شدید؛ دستگاهی که با توجه به طراحی خاص و بسیار کارآمدش، در حوزه‌های مختلفی به کار گرفته می‌شود. حوزه‌هایی مانند:
- تجهیزات شبکه و دیتاسنتر (جلوگیری از ریست سرورها/سوئیچ‌ها)
- دستگاه ها و سیستم‌های پزشکی (حفاظت از تجهیزات حساس مانند ICU، MRI، آنالایزرهای آزمایشگاهی)
- تجهیزات صنعتی (تامین برق سیستم های PLC، درایو موتورهای تولید، ربات‌ها برای جلوگیری از توقف خط تولید)
- تجهیزات خانگی (محافظت از روتر/مودم، NAS، کامپیوترها)
- صنعت مخابرات و دکل‌ها (پشتیبانی از تجهیزات BTS)
- صنعت بانکداری/فروشگاه‌ها (پشتیبانی از POS، ATM و سامانه‌های مالی)
- رسانه/پخش (جلوگیری از قطع جریان پخش زنده)
سوالات متداول درباره علمکرد یو پی اس
یو پی اس (UPS) دقیقا چه کاری انجام می‌دهد؟
یو پی اس هنگام قطع یا نوسان برق، انرژی لازم برای تجهیزات متصل به خود را از باتری داخلی خودش تأمین می‌کند تا دستگاه‌ها بدون خاموشی یا آسیب به کار ادامه دهند.
چه دستگاه‌هایی بیشتر به UPS نیاز دارند؟
سرورها، سیستم‌های شبکه، تجهیزات پزشکی، دوربین‌های امنیتی، کامپیوترها و هر وسیله حساسی که با قطع برق آسیب می بینند، به یو پی اس نیاز دارند.
یو پی اس چه مدت برق دستگاه‌ها رو تأمین می‌کند؟
این موضوع به ظرفیت UPS و مصرف دستگاه‌ها بستگی دارد، اما اغلب UPS می تواند بین ۵ دقیقه تا چند ساعت برق اضطراری را تامین کند.
آنچه درباره نحوه کار یو پی اس گفتیم
یو پی اس یا منبع تغذیه بدون وقفه، دستگاهی است که به کمک تکنولوژی خاص خود می‌تواند علاوه بر پشتیبانی از تجهیزات مختلف در زمان قطعی برق، نیروی برقی تمیز و بدون نوسان را به این تجهیزات برساند و از آن‌ها محافظت کند. یادگیری طرز کار UPS به شما کمک می‌کند تا در زمان خرید این محصول، فارغ از قیمت به موارد دیگری نیز دقت کنید و مناسب‌ترین مدل را برای کسب و کارتان تهیه کنید. برای بررسی و خریدن یو پی اس ها می‌توانید روی لینک زیر بزنید یا با شماره 0218363 تماس بگیرید و از مشاوره رایکان کارشناسان ما استفاده کنید.
