عوامل زیادی برای قطعی‌های برق ناشی از یک بحران طبیعی مانند، طوفان، رعد و برق، برف، زلزله و غیره وجود دارد. این عوامل موجب قطع برق می‌شود.
خسارت قطعی برق تبعات زیادی دارد و خاموشی ناگهانی می‌تواند به وسایل الکترونیکی حساس آسیب برساند. دستگاه‌های حیاتی در بیمارستان‌ها که باید همیشه کار کند در صورت قطعی برق سلامت بیمار را تهدید می‌کند. در چنین مواردی، ما از UPS و اینورتر برای تولید برق اضطراری استفاده می‌کنیم. یو پی اس (UPS) و اینورتر برق اضطراری را تولید می‌کنند اما مدارها و ویژگی‌های این دو تفاوت‌های زیادی دارند.
قبل از شناخت تفاوت‌ها، UPS و اینورتر را معرفی می‌کنیم. UPS مخفف عبارت Uninterruptible power supply یا منبع تغذیه بدون وقفه است.
آنچه در مطلب حاضر می‌خوانید:
- UPS چیست (منبع تغذیه بدون وقفه)؟
- اینورتر چیست؟
- تفاوت‌های اینورتر و UPS
- آیا UPS می‌تواند مانند یک اینورتر استفاده شود و بالعکس؟
UPS چیست؟ (منبع تغذیه بدون وقفه)
UPS مخفف عبارت Uninterruptible power supply یا منبع تغذیه بدون وقفه است. UPS وسیله‌ای است که قابلیت تولید برق اضطراری را هنگام قطعی برق دارد. و به یک باتری متصل است.
یو پی اس جریان را از شبکه AC جهت تغذیه وسیله الکترونیکی می‌کشد و باتری را پیوسته شارژ می‌کند اما وقتی برق قطع شود، UPS منبع تغذیه را با کشیدن جریان از باتری تغییر می‌دهد. سرعت سوییچینگ خیلی سریع و کمتر از ۱۰ میلی ثانیه است. این سوییچینگ سریع بر کارکرد وسایل الکترونیکی مانند کامپیوتر تاثیری ندارد.
UPS از مدارهای پیشرفته و یک اینورتر و یک کنترل کننده شارژ درست شده است. اینورتر برای سوییچینگ جریان DC باتری به جریان AC استفاده شده درحالیکه کنترل کننده شارژ برای تبدیل جریان AC به DC بکار می‌رود و کنترل پارامترهای شارژ را بر عهده دارد. مدار هوشمند پیچیده‌ترین بخش UPS بوده و وجه تمایز آن با اینورتر است. وظیفه این مدار دریافت وقفه‌ها در منبع تغذیه بوده و با دریافت هر وقفه، بین منبع تغذیه اصلی (جریان AC) و تغذیه فرعی (باتری) سوییچ می‌شود. اما مهمترین بخش UPS سرعت سوییچینگ آن است. UPS سریع و بدون وقفه سوییچ می‌کند به همین خاطر این منبع تغذیه را منبع تغذیه بدون وقفه نامیدند.
UPS مقدار جریان کمی را بصورت مداوم از باتری کشیده، و مدار هر وقفه‌ای را در تغذیه جریان AC سریعا دریافت کرده، به کشیدن تمام جریان از باتری سوییچ می‌کند.
این سوییچینگ سریع موجب عملکرد روان وسایل الکترونیکی حساس می‌شود. UPSها اکثرا برای کامپیوترها استفاده می‌شوند. قطعی برق آسیب زننده است چون خاموشی ناگهانی کامپیوتر شما که در حال انجام کاری مهم است باعث از بین رفتن اطلاعات می‌شود. UPS زمان کافی را جهت ذخیره داده یا کارتان تولید کرده و با اطمینان کامپیوترتان را خاموش می‌کند.
منبع تغذیه بدون وقفه همچنین شامل مدارهایی برای محافظت در برابر شرایط غیرعادی نظیر اضافه ولتاژ ناگهانی، نوسانات، کمبود ولتاژ و غیره می‌باشد.
اینورتر چیست؟
اینورتر یک مدار یا وسیله الکترونیکی است که DC را به AC تبدیل می‌کند. اینورتر جهت تولید برق اضطراری وسایل الکترونیکی که در آن زمان سوییچینگ مهم نیست مانند چراغ‌ها، خنک کننده‌ها و غیره بکار می‌رود. سرعت سوییچینگ اینورتر کمتر از UPS است و به همین دلیل: امکان آسیب وسایل حساس وجود دارد.
اینورتر در اصل یک مبدل DC به AC است که به یک تغذیه DC مانند باتری متصل شده است. اینورتر جریان را از باتری کشیده و به تغذیه AC کاربردهایی که از آن استفاده می‌کنند، تبدیل می‌کند. در اینورتر کنترل کننده شارژ داخلی وجود ندارد چون نمی‌تواند باتری را شارژ کند. اگر شما بخواهید باتری‌تان را شارژ کنید، به کنترل کننده شارژ خارجی نیاز دارید.
اینورتر از محافظت در برابر جریان و ولتاژهای غیرعادی پشتیبانی نمی‌کند. بنابراین، جرقه‌های ولتاژ و ضربات از مشکلات اینورتر است که می‌تواند به وسایل الکترونیکی حساس آسیب بزند.
تفاوت اصلی UPS و اینورتر زمان سوییچینگ هست. زمان سوییچینگ اینورتر بعضی اوقات بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ میلی ثانیه است. این تاخیر زیاد می‌تواند باعث خاموشی در کامپیوترها شده و شما ممکن است اطلاعاتتان را از دست بدهید. ولی اینورتر زمان بیشتری ایجاد می‌کند.
اینورترها همچنین برای تولید ولتاژهای متغیر و خروجی‌های فرکانس که بیانگر نامگذاری محرک فرکانس متغیر (VFD) به عنوان یک اینورتر است، استفاده می‌شوند. این محرک‌ها برای سرعت متغیر کارکرد موتورها استفاده شده است.
تفاوت‌های اینورتر و UPS
UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) | اینورتر |
وسیله‌ای است که برق اضطراری AC را در زمان قطعی برق تولید می‌کند. | وسیله‌ای برای تبدیل تغذیه DC به AC است. |
می‌تواند همزمان جریان مستقیم DC را به جریان متناوب AC و بالعکس تبدیل کند. | فقط جریان DC را به AC تبدیل می‌کند. |
از یک اینورتر و یک کنترل کننده شارژ ساخته شده است. | یکی از بخش‌های مهم UPS است. |
سرعت سوییچینگ UPS دو تا 5 میلی ثانیه است. | سرعت سوییچینگ اینورتر 200 تا 500 میلی ثانیه است. |
می‌تواند باتری را از جریان AC شارژ کند. | نمی‌تواند باتری را شارژ کند. برای شارژ به یک کنترل کننده شارژ خارجی نیاز دارد. |
حتی پس از جدا کردن باتری تغذیه متوقف نمی‌شود. (از جریان AC می‌گیرد) | جدا کردن باتری موجب توقف منبع تغذیه می‌شود. |
محافظت در برابر جریان و ولتاژهای غیرعادی را پشتیبانی می‌کند. | محافظت دربرابر شرایط غیرعادی را پشتیبانی نمی‌کند. |
شامل AVR (تثبیت کننده ولتاژ خودکار) است که خروجی ولتاژ ثابت 220 ولت یا 120 ولت را تولید می‌کند. | AVR ندارد بنابراین ولتاژ خروجی ممکن است بخاطر سنگینی بار افت کند. |
مدار آن بسیار پیچیده‌تر از اینورتر است. | مدار ساده مبدل AC به DC است. |
هوشمند و گران‌تر از اینورتر است. | ساده و ارزان‌تر از UPS است. |
زمان جایگزین کمتری از اینورتر را ایجاد می‌کند. | زمان جایگزین بیشتری از UPS ایجاد می‌کند. |
در خانه‌ها، ادارات و صنایع تجاری که قطعی برق با تاخیر می‌تواند موجب مشکلاتی شود استفاده می‌شود. | در کاربردی استفاده می‌شود که قطعی برق با تاخیر مشکلی ایجاد نمی‌کند مانند چراغ‌ها، خنک کننده‌ها، خانه‌ها و ادارات. |
آیا UPS می‌تواند بجای اینورتر استفاده شود و بالعکس؟
UPS بجای Inverter می‌تواند استفاده شود درحالیکه عکس این مورد درست نیست. برای استفاده از UPS بجای اینورتر، ولتاژ منبع ورودی (۱۲۰ ولت در ایالات متحده و ۲۳۰ ولت در اروپا) را به UPS وصل نکنید.
شاید شما فقط از باتری به عنوان منبع تغذیه UPS استفاده کنید که در این صورت کار اینورتر را انجام خواهد داد. UPS جریان مستقیم یا (DC) باتری را به جریان متناوب یا (AC) تبدیل خواهد کرد که می‌توان آن را به هر وسیله الکترونیکی با ولتاژ AC تغذیه کرد.
خوب است بدانید که UPS می‌تواند مانند اینورتر باشد ولی اینورتر نمی‌تواند مانند UPS باشد چون اینورتر بخشی از UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) است.
تهیه و ترجمه: وک شاپ
منبع: electricaltechnology