سیستم برق اضطراری ups چیست؟

مقدمه

در دنیای دیجیتالی امروز، وابستگی ما به برق بیش از هر زمان دیگری است. از روشنایی و تهویه مطبوع گرفته تا کامپیوترها و تجهیزات پزشکی، همه چیز به برق متکی است. قطع ناگهانی برق می‌تواند مشکلات زیادی را به وجود آورد. برق اضطراری ups یا منبع تغذیه بدون وقفه، به‌عنوان راه‌حلی کارآمد برای این مشکل، نقش حیاتی در تضمین تداوم فعالیت و حفظ امنیت تجهیزات در مواقع قطع برق ایفا می‌کند. این دستگاه با ذخیره انرژی و ارائه برق اضطراری، به شما زمان می‌دهد تا به‌طور امن و بدون دغدغه، به فعالیت خود ادامه دهید. علاوه‌براین نوسانات ناگهانی برق، کابوس همیشگی صاحبان تجهیزات الکترونیکی است. سیستم برق اضطراری ups از بروز آسیب‌های احتمالی به دستگاه‌های مصرف کننده در برابر تغییرات ولتاژ و قطعی برق، جلوگیری می‌کند. به بیانی دیگر هدف اصلی یو‌پی‌اس، تامین برق بدون وقفه برای تجهیزات الکترونیکی است و مانند یک فرشته نجات، در مواقعی که برق شهری دچار مشکل می‌شود، به کمک می‌آید.

برق اضطراری ups چیست؟

بیشتر دستگاه‌ها، از برق شهری برای تامین انرژی مورد نیاز خود استفاده می‌کنند، اما چه اتفاقی می‌افتد اگر برق قطع شود؟ در این مواقع، برق اضطراری ups یا منبع تغذیه بدون وقفه ( Uninterruptible Power Supply یا UPS) به کمک می‌آید. یوپی‌اس، با ذخیره انرژی الکتریکی در باتری خود در زمان قطع برق، به‌عنوان منبع تغذیه ثانویه عمل می‌کند. این انرژی ذخیره شده، توسط قسمتی به‌نام اینورتر، به‌جریان متناوب تبدیل شده و به مصرف‌کننده‌ها می‌رسد. یوپی‌اس‌های کوچک، مجهز به باتری داخلی هستند که در زمان وجود برق، شارژ می‌شود.

هنگام قطع برق یا افت ولتاژ، برق اضطراری ups به‌طور خودکار، منبع تغذیه را از برق شهری به باتری داخلی سوئیچ می‌کند. این اتفاق آنقدر سریع رخ می‌دهد (حدود یک یا دو میلی ثانیه) که کامپیوتر یا هر دستگاه دیگری که به یو‌پی‌اس متصل است، متوجه قطع برق نمی‌شود و به کار خود ادامه می‌دهد. پس از استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری، نیاز به شارژ مجدد آن وجود دارد. این کار توسط مدار شارژ یو‌پی‌اس، پس از وصل شدن مجدد برق شهر انجام می‌گیرد.

انواع سیستم برق اضطراری ups

برق اضطراری ups بر اساس نوع تبدیل ولتاژ به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود.

1. برق اضطراری ups مستقل از ولتاژ و فرکانس (VFI)

این نوع برق اضطراری ups که به نام مبدل دوبل نیز شناخته می‌شود، برای شارژ باتری، ولتاژ ورودی AC را به DC تبدیل می‌کند، سپس جریان را به AC با ولتاژ و فرکانس ثابت تغییر می‌دهد. این فرآیند باعث می‌شود که یوپی‌اس VFI از نوسانات ولتاژ و فرکانس ورودی محافظت کند و برق یکنواخت و ثابتی را به بار ارائه دهد. از مزایای یوپی‌اس VFI می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
•    حفاظت کامل در برابر نوسانات ولتاژ و فرکانس: این نوع یوپی‌اس‌ها می‌توانند در برابر نوسانات شدید ولتاژ و فرکانس، مانند افت ولتاژ، افزایش ولتاژ، نویز و اعوجاج، از تجهیزات محافظت کنند.
•    برق بدون نویز: یوپی‌اس‌های VFI برق خروجی را با کیفیت بالا و بدون نویز ارائه می‌دهند، که این امر برای تجهیزات حساس مانند کامپیوترها و تجهیزات پزشکی ضروری است.
•    قابلیت تنظیم ولتاژ و فرکانس خروجی: این نوع یوپی‌اس‌ها به شما امکان می‌دهند تا ولتاژ و فرکانس خروجی را مطابق با نیازهای خود تنظیم کنید.
•    قابلیت ایزوله کردن بار از برق ورودی: برق اضطراری یو پی اس VFI، بار را از برق ورودی ایزوله می‌کند. از این رو جریان فاقد شوک الکتریکی و نوسان خواهد بود.

2. برق اضطراری ups مستقل از ولتاژ (VI)

برق اضطراری یو پی اس VI یا True Line Interactive، ولتاژ خروجی را به‌طور دقیق کنترل می‌کند، اما فرکانس خروجی آن دقیقا با فرکانس ورودی مطابقت دارد. به‌همین دلیل، به این تجهیز مبدل دوبل یا Double-Conversion نیز می‌گویند. در کشورهای توسعه یافته، فرکانس برق معمولا پایدار است و نگرانی چندانی در مورد آن وجود ندارد. در این شرایط، یو‌پی‌اس‌های VI می‌توانند برق ورودی را به‌طور مستقیم به بار متصل و همزمان باتری‌ها را شارژ کنند. از مهمترین مزایای یو پی اس VI می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
•    قیمت پایین‌تر: این نوع یوپی‌اس‌ها به‌دلیل سادگی بیشتر، قیمت پایین‌تری نسبت به یوپی‌اس‌های VFI دارند.
•    راندمان بالاتر: یوپی‌اس‌های VI به‌دلیل اتلاف انرژی کمتر، راندمان بالاتری دارند.
•    تولید گرمای کمتر: این نوع یو‌پی‌اس‌ها در مقایسه با VFI گرمای کمتری تولید می‌کنند.

انواع سیستم برق اضطراری ups از نظر عملکرد

برق اضطراری ups را می‌توان از نظر نحوه عملکرد داخلی به سه دسته کلی تقسیم کرد.
1.    یوپی‌اس‌های آفلاین یا آماده به کار: این نوع برق اضطراری یو پی اس در حالت عادی از برق شهر استفاده می‌کند و در زمان قطع برق، به‌طور خودکار به باتری‌ها سوئیچ می‌کند. یوپی‌اس‌های آفلاین معمولا ارزان‌تر از سایر انواع مدل‌‌ها هستند، اما زمان حفاظت محدودی (حدود 20 دقیقه) دارند.
2.    یوپی‌اس‌های آنلاین: در این نوع یوپی‌اس‌ها، برق ورودی به‌طور مداوم به برق DC تبدیل شده و سپس توسط اینورتر به برق AC با کیفیت بالا تبدیل می‌شود. یوپی‌اس‌های آنلاین به‌طور کامل از دستگاه‌های متصل در برابر نوسانات و قطعی برق محافظت می‌کنند.
3.    یوپی‌اس‌های لاین-اینتراکتیو: برق اضطراری ups لاین-اینتراکتیو ترکیبی از یوپی‌اس‌های آفلاین و آنلاین است. در حالت عادی، برق ورودی توسط یک ترانسفورماتور تثبیت شده و سپس به دستگاه‌های متصل ارسال می‌شود. در صورت بروز نوسانات ولتاژ یا قطع برق، یوپی‌اس به‌طور خودکار به باتری‌ها سوئیچ می‌کند.

کاربرد برق اضطراری یو پی اس

کاربردهای برق اضطراری ups بسیار متنوع هستند و از مصارف خانگی تا مراکز صنعتی و پزشکی را شامل می‌شوند.

مصارف خانگی

•    محافظت از تجهیزات الکترونیکی: برق اضطراری ups می‌تواند از لوازم برقی خانگی، کامپیوتر، لپ‌تاپ، مودم، روتر، کنسول بازی و سایر تجهیزات الکترونیکی در برابر قطع ناگهانی برق و نوسانات ولتاژ محافظت کند.
•    تامین برق اضطراری برای روشنایی منزل: در زمان قطعی برق، یو پی اس برق اضطراری برای روشنایی منزل، یخچال و فریزر، سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی و سایر لوازم ضروری را تامین می‌کند.
•    حفظ اطلاعات ذخیره شده در کامپیوترها: یوپی‌اس به شما فرصت می‌دهد تا در زمان قطع برق، اطلاعات خود را ذخیره کرده و کامپیوتر خود را به‌طور صحیح خاموش کنید.

مراکز اداری و تجاری

•    محافظت از سرورها و تجهیزات شبکه: برق اضطراری ups می‌تواند از سرورها، روترها، سوئیچ‌ها و سایر تجهیزات شبکه در برابر قطع ناگهانی برق، نوسانات ولتاژ و در نتیجه بروز اختلال در شبکه محافظت کند.
ا    جلوگیری از از دست رفتن اطلاعات و داده‌ها: در مراکز اداری و تجاری، از دست رفتن اطلاعات و داده‌ها می‌تواند ضررهای مالی و جبران‌ناپذیری به‌همراه داشته باشد. سیستم برق اضطراری ups با تامین برق، از بروز این مشکل جلوگیری می‌کند.
•    حفظ امنیت و پایداری سیستم‌های کامپیوتری:UPS با تامین برق بدون وقفه، به حفظ امنیت و پایداری سیستم‌های کامپیوتری در مراکز اداری و تجاری کمک می‌کند.

مراکز صنعتی

•    محافظت از تجهیزات و ماشین‌آلات صنعتی: برق اضطراری ups از تجهیزات و ماشین‌آلات صنعتی حساس و گران‌قیمت در برابر نوسانات و قطعی برق محافظت می‌کند. این امر مانع از آسیب دیدن تجهیزات و ضررهای مالی می‌شود.
•    جلوگیری از توقف خطوط تولید: قطعی برق می‌تواند منجر به توقف خطوط تولید در مراکز صنعتی شود. سیستم برق اضطراری ups با تامین برق اضطراری، از بروز این مشکل و ضررهای مالی ناشی از آن جلوگیری می‌کند.
•    حفظ راندمان و بهره‌وری: یوپی‌اس با تضمین عملکرد صحیح تجهیزات و ماشین‌آلات صنعتی، به حفظ راندمان و بهره‌وری در مراکز صنعتی کمک می‌کند.

مراکز پزشکی

•    حفظ سلامت و جان بیماران: در مراکز پزشکی، حفظ سلامت و جان بیماران از اهمیت بالایی برخوردار است. برق اضطراری ups با تامین جریان الکتریکی لازم برای تجهیزات پزشکی، به حفظ سلامت و جان بیماران در زمان قطعی برق کمک می‌کند.
•    محافظت از تجهیزات پزشکی حساس: UPS از تجهیزات پزشکی حساس مانند دستگاه‌های تنفس مصنوعی، مانیتورهای بیمار، دستگاه‌های سونوگرافی و سایر تجهیزات حیاتی، در برابر قطع ناگهانی برق و نوسانات ولتاژ محافظت می‌کند.
•    تضمین عملکرد صحیح تجهیزات پزشکی در شرایط بحرانی: در شرایط بحرانی مانند اورژانس‌ها، قطعی برق می‌تواند خطرات جبران‌ناپذیری را به همراه داشته باشد. سیستم برق اضطراری ups با تضمین عملکرد صحیح تجهیزات پزشکی در شرایط بحرانی، به نجات جان بیماران کمک می‌کند.
علاوه بر موارد یاد شده برق اضطراری ups در مکان‌های دیگری مانند فرودگاه‌ها، مراکز مخابراتی، سیستم‌های امنیتی، دوربین‌های مدار بسته، مراکز داده و آزمایشگاه‌ها نیز کاربرد دارد.