UPS ها (منبع برق اضطراری) قسمت مهمی از تجهیزات برقی هستند که تامین مداوم برق دستگاه های الکترونیکی را تضمین می کنند. یک یو پی اس از 3 قسمت اصلی تشکیل شده است. این اجزا، نقش حیاتی در عملکرد صحیح دستگاه ایفا می کنند. معمولا نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس ها از یک ساختار کلی پیروی میکند یعنی هر یو پی اس دارای یک شارژر، باتری و اینورتر است. در این مقاله‌ی مگامداوم قصد داریم با بیانی روان و حد امکان ساده، نگاهی دقیق تر به قسمت های تشکیل دهنده یو پی اس بپردازیم و آن ها رو مورد بررسی قرار دهیم.

 

3 تکنولوژی ساخت یو پی اس که در سراسر جهان مرسوم است  

• یو پی اس آفلاین (OFF LINE – UPS)
• یو پی اس لاین اینتراکتیو (LINE INTERACTIVE – UPS)
• یو پی اس آنلاین (ON LINE – UPS)

بیشتر بخوانید: انواع یو پی اس و کاربرد آنها چیست؟

•  

 6 قسمت مهم یک UPS که در نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس دیده میشود

• باتری: باتری یکی از اجزای مهم یک UPS است که برای ذخیره سازی برق و ارائه آن در مواقع قطعی برق استفاده می شود.
• مبدل DC به AC: این مبدل برای تبدیل ولتاژ (DC) از باتری به ولتاژ متناوب (AC) برق شهری استفاده می شود.
• شارژر ( مبدل AC به DC ): در این بخش ولتاژ شهر (AC) به ولتاژ (DC) جهت شارژ باتری تبدیل میشود.
• محافظ ولتاژ: این قطعه به منظور حفاظت از دستگاه‌های متصل به UPS در برابر تغییرات ولتاژ برق مورد استفاده قرار می گیرد.
• صفحه نمایش: این قسمت برای نمایش وضعیت فعلی UPS (مانند وضعیت شارژ باتری، فرکانس، برق ورودی و خروجی و …) به کار می رود.
• پورت ها: پورت‌های دستگاه جهت اتصال دستگاه‌هایی نظیر کامپیوتر، سرور، مودم و سایر دستگاه‌های الکترونیکی به UPS مورد استفاده قرار می گیرند.

بیشتر بخوانید: طرز کار یو پی اس چگونه است؟

•  

نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس آفلاین

در این قسمت به معرفی مختصر یو پی اس آفلاین چه از نظر ساختاری و ارتباط مستقیم اجزا با یکدیگر خواهیم پرداخت. وارد شدن به بحث نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس نیازمند تخصص و مهارت الکترونیک است اما ما در این بخش سعی داریم با زبانی بسیار ساده ماهیت اصلی ساختار یو پی اس آفلاین را مورد بررسی قرار دهیم.

در حالت عادی، یو پی اس به طور معمول به شبکه برق شهری وصل می‌شود و با استفاده از شارژر خود باتری را شارژ نگه میدارد در حقیقت در این قسمت ولتاژ AC به ولتاژDC  تبدیل میشود. در این حالت، باتری در حال شارژ شدن است و تجهیزات بصورت موازی نیز مستقیماً به شبکه برق شهری وصل شده‌اند و بصورت عادی به عملکرد خود ادامه میدهند.

هنگامی که برق شهری بطور ناگهانی قطع شود، یو پی اس به طور خودکار از حالت عادی خود به حالت باتری تغییر حالت می‌دهد. در این حالت، یو پی اس باتری را به مدار خروجی خود متصل می‌کند و با استفاده از یک تبدیل کننده (اینورتر)، ولتاژ DC به AC تبدیل شده و ولتاژ AC پایدار را به تجهیزات الکترونیکی ارائه می‌دهد.

باتری یو پی اس به عنوان منبع اصلی برق در این حالت استفاده می‌شود، تا زمانی که برق شهری مجدداً وصل شود یا باتری به طور کامل تخلیه شود که در این حالت تجهیزات خاموش میشوند. جهت جلوگیری از این اتفاق باید محاسبات صحیحی صورت گیرد. پیشنهاد میشود جهت دریافت مشاوره بابت محاسبات دقیق به مقاله محاسبه توان یو پی اس بروید یا میتوانید با کارشناسان فروش مگامداوم تماس:02143953000 گرفته و خدمات مرتبط را دریافت کنید.

همان طور که در شکل زیر مشاهده میکنید همه ولتاژ مورد نیاز تجهیزات برقی از مسیر  A تامین میشود. زمانی که ولتاژ از حد متعارف خود خارج شود یو پی اس آفلاین به مسیر B سوئیچ میکند. همان طور که در شکل مشخص است مسیر A هیچ گونه حفاظت خاصی ندارد و برای تجهیزات حساس بسیار خطر ناک است چرا که ممکن است قبل از سوئیچ به حالت باتری نوسان لحظه باعث سوختن تجهیزات شود. در ادامه به نمونه های بهتر خواهیم پرداخت.

 

نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس لاین اینتراکتیو

یو پی اس لاین اینتراکتیو از نظر ساختاری و قطعات بسیار مشابه یو پی اس آفلاین است. اما تکنولوژی ساخت این نوع یو پی اس کمی متفاوت است. در واقع یو پی اس لاین اینتراکتیو دارای یک ترانس در مسیر تامین برق به تجهیزات است. این قطعه زمانی که برق دچار نوسان ماندگار میشود وارد عمل شده و ولتاژ را به حد مطلوب میرساند.

نوسان ماندگار رخ داده و ترانس (AVR) ولتاژ را به حد مطلوب میرساند و مصرف کننده متوجه افت ولتاژ نخواهد شد و از صدمات احتمالی به تجهیزات جلوگیری میشود.

زمانی که ولتاژ شبکه برق دارای نوسان شدید یا بی برقی شود، استابلایزر به حالت باتری سوئیچ میکند و تامین برق سالم را فراهم میکند.

همان طور که در شکل زیر مشاهده میکنید مسیر عادی تامین برق تجهیزات برقی از مسیر A است و بلوک AVR در زمان وجود نوسان های ماندگار محدود مجاز خود اصلاحات را انجام میدهد، حال اگر نوسان بیش از حد یا قطعی رخ دهد یو پی اس لاین اینتراکتیو به مسیر B تا زمان رفع مشکل سوئیچ میکند.

 

نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس آنلاین

یو پی اس آنلاین از نظر قسمت های اصلی یو پی اس تقریبا مشابه دو یو پی اس دیگر است اما نحوه عملکرد در  این یو پی اس کمی متفاوت است که در ادامه در مورد آن بحث خواهد شد. این مدل از یو پی اس همیشه ولتاژ جدید میسازد یعنی حتی زمانی که ولتاژ سالم و بودن نوسان باشد، برق ورودی به یو پی اس تخریب شده و مجدد یک ولتاژ با کیفیت با تمامی استاندارد های مطلوب تولید میگردد. مانند این که آب را بخار کنیم و مجدد اجازه دهیم به مایع تبدیل شود.

برای مثال اگر ولتاژ برق شهری 220 ولت باشد. مجدد ولتاژ 220 ولت ایجاد خواهد شد و علت این اقدام میزان دقت و حفاظت بسیار بالا یو پی اس آنلاین را میرساند. اگر بخواهیم کمی تخصصی تر حرف برنیم در واقع ولتاژ AC ورودی به ولتاژ DC تبدیل میشود. در این قسمت ولتاژ DC بوجود آمده باتری را شارژ کرده و به موازات مداری دیگر بنام اینورتر ولتاژ DC را به ولتاژ AC تبدیل میکند، البته که مدار اینوتر در حین ساخت ولتاژ AC دارای معیار های سختگیرانه جهت ایجاد ولتاژ مناسب مصرف کننده را دارد.

زمانی ولتاژ برق شهری قطع می‌شود، یو پی اس به طور خودکار از حالت برق شهر به حالت باتری می‌روید. باتری در این حالت برق DC را به مدار خروجی خود می‌فرستد و اینورتر برق DC را به برق AC پایدار تبدیل می‌کند و به تجهیزات الکترونیکی ارائه می‌دهد. در این حالت، باتری به عنوان منبع اصلی برق استفاده می‌شود تا زمانی که برق شهری دوباره فعال شود و یا باتری به طور کامل تخلیه شود.

همان طور که شکل زیر مشاهده میکنید ولتاژ همیشه از مسیر B به مصرف کننده میرسد. البته از مسیر A  در زمانی که مشکل جدی یا سرویس لازم باشد استفاده میشود و نام آن مسیر BYPASS است.

یو پی اس آنلاین بیشتر برای محیط‌های حساس و برای تجهیزاتی که نیاز به برق پایدار دارند استفاده میشود.

بیشتر بخوانید: چهار گام ساده جهت انتخاب یو پی اس مناسب کاربری شما

کلام آخر

بطور خلاصه در این مقاله به بررسی و توضیح نقشه مدار الکترونیکی یو پی اس  بصورت بلوک دیاگرامی پرداختیم. در واقع هر یو پی اس از سه بخش اصلی شارژر، باتری و اینورتر تشکیل میشود. اما بدلیل نیاز و میزان حساسیت مصرف کننده های خاص، نیاز به طراحی تکنولوژی های برتر پیش آمد و با بررسی و تحقیقات مستمر یو پی اس های آنلاین و لاین اینتراکتیو بوجود آمدند.

در پایان در صورتی که مایل به خرید یو پی اس هستید، به شما توصیه می‌کنیم با مشاوران ما در تماس باشید.