یو پی اس چطور کار می‌کند؟ در این ویدیو قصد داریم در مورد انواع UPS و نحوه‌ی عملکرد آنها صحبت کنیم. توضیحات تصویری در خصوص منابع برق بدون وقفه را مشاهده می‌کنید و در ادامه به مقایسه‌ی ویژگی‌های هرکدام می‌پردازیم.
انواع UPS و نحوه‌ی عملکرد آنها
کار را با توضیح در مورد ولتاژ انتقالی و حذف‌کننده‌ی اضافه جهش یا TVSS شروع میکنیم و در واقع توان ورودی و توان خروجی که اضافه جهش را در روی خط به جریان می‌اندازد.
می‌بینید که پس از ورود اضافه جهش آن را مسدود می‌کند و مانع عبورش می‌شود. مورد بعدی یه تنظیم کننده‌ی خودکار ولتاژ است که در اشکال متنوعی پیدا می‌شود و به خصوص توان این خط را فراهم می‌نماید. وقتی که ولتاژ ورودی بزرگ‌تر (بیشتر) باشد، خروجی به همان میزان باقی می‌ماند و همچنین اگر یک ولتاژ ورودی پایین‌تر را انتخاب کنیم و آن را بالا ببریم، ولتاژ خروجی مشابهی خواهیم داشت و فیلتر جستجو را به انتها می‌بریم و UPS استندبای را بررسی میکنیم.
پس پایین‌ترین سطح UPS است و پشتیبان باتری را تامین می‌کند. خب با باتری شروع میکنیم و بعد اینورتر ولتاژ DC را از باتری به AC تبدیل می‌کند.
با هم انجام دهیم… و حالا یک خط سوییچ انتقال را به کانورتر متصل میکنیم، یک شارژر باتری می‌گذاریم تا باتری را شارژ کند، آن را به توان ورودی متصل کند و بعد آن را به باتری وصل میکنیم، بعد آن را در مدار کنترلی قرار می‌دهیم.
اینجا محل مدار خواهد بود که از اینجا اطلاعات ولتاژ را از باتری دریافت می‌کند، و در زمان مناسب قادر است تا شارژر باتری را روشن کند، درست در زمانی که ولتاژ بیش از حد پایین باشد، به ولتاژ خطی ورودی نگاه کنید و اگر آن ولتاژ مطابق با مشخصات تعریف شده نباشد می‌تواند اینورتر را فعال کند و همینطور به سوییچ انتقال متصل می‌کند تا آن را به نیروی باتری تغییر دهد.
مدار اخطار که طراحی شده تا کمبودهای سیستم را به شما گزارش دهد، اگر به آن برق‌رسانی کنیم می‌بینیم که در نهایت شارژر باتری را روشن می‌کند و از فیلتری که در انتها قرار گرفته و همینطور خروجی، عبور می‌نماید.
ما اینجا یک آلارم داریم و به این دلیل است که وقتی شارژ باتری تخلیه می‌شود باید آن را شارژ کرد، در واقع اخطار تخلیه شارژ باتری است. مدار کنترل شارژر باتری را به کار می‌اندازد که توان را به باتری ارسال می‌کند، وقتی که باتری شارژ شد، به مدار کنترل گزارش داده و مدار کنترل قادر است که هنگام قطعی برق، شارژر را خاموش کند.
هنگامی که برق این واحد قطع می‌شود آلارم به کار می‌افتد و چند اتفاق رخ می‌دهد. در واقع مدار کنترل، اینورتر را روشن می‌کند، سوییچ انتقال را می‌چرخاند و حالا ما در نتیجه این کار، آلارم روشن شده است.
که وقتی برق نداشته باشیم دوباره به حالت استندبای در خواهد آمد. با یک باتری شارژ شده، یک بار دیگر بررسی کنیم. با قطعی برق و آلارم که از طریق سوییچ انتقال به مدار کنترل اخطار می‌دهد و برق وارد می‌شود. بعد یک نوع دیگر از انواع UPS استندبای را بررسی میکنیم، موقع جا‌به‌جایی تنظیم‌کننده‌ی خودکار ولتاژ مدار کنترل را بالا می‌بریم.
این مدل کمی ضعیف‌تر از UPS لاین اینتراکتیو است و نسبت به نوع استندبای پیشرفته‌تر است و همینطور ویژگی‌های تنظیم‌کننده‌ی اتوماتیک ولتاژ را داراست تا به این ترتیب روی حالت باتری قرار نمی‌گیرد. با همان طیف محدود ولتاژ، با کاهش حجم وضعیتی که باید در آن قرار داشته باشد کیفیت عملکرد با باتری را بهبود می‌بخشد و نوع بعدی GPS
ETS آنلاین است، همه‌ی سطوح را در بر می‌گیرد. کمی در نحوه‌ی عملکرد از استندبای متفاوت است. با حذف‌کننده انتقالی و فیلترها در ورودی شروع میکنیم، یک یکسو‌ساز داریم، یک اصلاح‌کننده‌ی ضریب توان داریم، یک اینورتر که در UPS استندبای هم موجود بود و بعد در آخر یک فیلتر خروجی، در واقع این‌ها را به یکدیگر متصل میکنیم. بعد از فیلتر ورودی یک اصلاح‌کننده‌ی ضریب توان داریم که برق را به DC تبدیل می‌کند و DC وارد اینورتر می‌شود که بعد وارد فیلتر خروجی شده و خروجی واحد را تامین می‌نماید.
پس به صورت تمام وقت در این سطوح کار می‌کند و بعد اجزایی به آن اضافه میکنیم. یک سوییچ انتقال در اینجا قرار می‌دهیم. البته نه به دلایلی که از آن در UPS استندبای استفاده می‌کردیم، در واقع یک سوییچ انتقال که از آن برای انتقال در کل EPS استفاده می‌شد تا آن را از مدار خارج کنیم، یک باتری یک کانورتر DC به DC که باید به باتری و اجزای داخلی متصل کنیم تا توان مورد نیاز اینورتر تامین شود.
یک شارژر باتری که به خط ولتاژ ورودی وصل میکنیم و… و البته باتری را شارژ خواهد کرد. مدار کنترل به ولتاژ ورودی نگاه کنید، توانایی کنترل کانورتر DC به DC، آن را ۱۸۰ درجه می‌چرخانیم و بعد توانایی ولتاژ باتری را برای چرخیدن روی شارژر باتری بررسی میکنیم.
تا باتری را شارژ کند، بعد ولتاژ خروجی را بررسی میکنیم که توانایی اجرای سوییچ انتقال را داراست و در آخر چند آلارم و مدار کنترل می‌بینیم که می‌توانند آلارم‌ها را بچرخانند پس وقتی برق قطع شده باشد می‌بینید که… خب… از طریق شارژر باتری برق تامین می‌کنم که روشن نیست، از همه سطوح عبور کرده و خروجی ولتاژ را تامین می‌نماید.
توجه داشته باشید که تمامی ولتاژ تامین شده در خروجی، از درون اصلاح‌کننده ضریب توان و اینورتر عبور می‌کند. پس این یکی هم مثل مدل آنلاین است. نه تنها در زمانی که قطعی برق داشته باشیم بلکه همیشه یک جداسازی کلی از ورودی و خروجی وجود دارد و تمام توان ورودی به خروجی تبدیل می‌شود.
حالا آلارم روشن شده است، چون باتری باید شارژ شود پس ولتاژ باتری شناسایی شد. بعد وقتی بالا می‌رود، شارژر را خاموش می‌نماید حالا از طریق این توان، یک باتری با شارژ کامل داریم، می‌بینید که تغییراتی زیادی صورت نگرفته، انتقالی انجام نمی‌شود.
یک آلارم داریم که قطعی برق را شناسایی می‌کند و در واقع باتری DC مورد نیاز که به جای اصلاح‌کننده‌ی ضریب توان وارد اینورتر می‌شود را شناسایی می نماید. پس انتقالی انجام نمی‌گیرد.
هیچ توقف یا چیز دیگری در ولتاژ خروجی وجود ندارد. حالا به وضعیت عادی EPS برمی‌گردیم و یکی دیگر از وضعیت‌های خطا که ممکن است در EPS رخ بدهد را بررسی میکنیم و آن هم زمانی است که خروجی اینورتر یا فیلتر خروجی را از دست بدهیم، ببینید با دور شدن یک آلارم روشن می‌شود. مدار کنترل آن را شناسایی می‌کند. سوییچ انتقال را می‌چرخاند، و حالا که EPS دیگر در مدار نیست و خروجی مستقیما از ورودی گرفته می‌شود.
این در شرایطی است که اشکالی در EPS به وجود آید. حالا یک تاخیر جزیی وجود دارد، البته نه به اندازه‌ای که دردسرساز شود، اما این زمانی است که هیچ تاخیر انتقالی در UPS آنلاین وجود نداشت و لاین اینتراکتیو هم تاخیر انتقال دارد.
وقتی که در توان ورودی اشکالی وجود دارد، پس حالا ویژگی‌های این دو نوع UPS را مقایسه میکنیم که لاین اینتراکتیو و آنلاین هستند. لاین اینتراکتیو کمی نسبت به نوع استندبای گران‌تر است و انواعی که کاربرد تجاری دارند مدل لاین اینتراکتیو هستند.
لاین اینتراکتیوها نسبت به مدل آنلاین هزینه‌ی اولیه کمتری دارند، زیرا مرکز اجزای آن به بزرگی اصلاح‌کننده‌ی ضریب توان نیست و به صورت همزمان کار نمی‌کند. ابعاد فیزیکی لاین اینتراکتیوها معمولا بزرگ‌تر است. آنلاین ها معمولا کوچک‌تر هستند، لاین اینتراکتیو بهره‌وری بالاتری دارد، زیرا اینورتر در بیشتر مواقع برای انجام عملکرد خود، زمان کافی ندارد.
پس می‌توانم باتری‌ها را شارژ کنم و کمی برق آزاد کنم در حدی که فقط عبور کند به این خاطر که عملکرد محدودتر و یا معمولی باعث تولید گرمای کمتر می‌شود، به عنوان بخشی از بهره‌وری، گرچه لاین اینتراکتیوها معمولا قادر به مدیریت گستره‌ی اندکی از ولتاژهای ورودی هستند.
معمولا لاین اینتراکتیو از ۹۰ به ۲۴۰ ولت می‌رسد که می‌تواند توان را تنظیم کند و همچنان ۱۲۰ ولت تولید کند. مثلا اگر در حالت معمولی، در این گستره کار میکنیم و آنلاین می‌تواند تا ۱۶ ولت پایین آمده و یا تا ۱۵۰ یا ۱۶۰ ولت بالا برود و مشکلاتی کمتری در آنلاین و به خصوص در باتری‌ها رخ می‌دهد و برخی از باتری‌ها زیر فشار کمتری هستند، معمولا باتری‌های آنلاین عمر طولانی‌تری دارند و این می‌تواند تفاوت چشمگیری در هزینه‌های اولیه به وجود آورد.
همانطور که گفتم، لاین اینتراکتیو نسبت به آنلاین، زمان بیشتری برای باتری‌ها صرف می‌کند.
احتمالا نقطه ضعف اصلی اینتراکتیو می‌تواند این باشد که یک UPS در برخی مواقع برای کار با تجهیزات باقی‌مانده ضروری است. تجهیزات مدرن الکترونیکی، تجهیزات کامپیوتری قادر به مدیریت بخشی از خروجی‌ها با مقدار توان ورودی قابل ملاحظه هستند و به مقدار توان مورد نیاز در تجهیزات قدیمی، نیاز ندارند.
پس اگر تجهیزات قدیمی‌تری داشته باشید که مشکلاتی در عملکرد آن وجود دارد از نوسان ولتاژ خطی گرفته که با UPS آنلاین کاملا جدا شده‌اند و همینطور تجهیزاتی که می‌توانند سبب اشکالاتی در تامین توان اصلی ورودی ساختمان، می‌شوند.
مدل آنلاین می‌تواند این تجهیزات باقی‌مانده را کاملا جداسازی نموده و از ایجاد اشکال در ساختمان و حتی در تجهیزات جلوگیری نماید. پس این نوعی مقایسه است.
لاین اینتراکتیو معمولا به صورت 5KVA وجود دارد و آنلاین هم در همان اندازه‌ها موجود است اما مدل‌های لاین اکتیو و آنلاین در انواع و توان‌های دیگری هم عرضه می‌شوند.
ترجمه: مینا مقدس نژاد (عضو تیم تحریریه وک شاپ)
منبع ویدیو: YouTube
