انواع یوپی اس و مشکلات نیروی برق

منبع تغذیه نیروی بدون وقفه (یو پی اس)، که به عنوان باتری تقویت‌کننده هم نامیده می‌شود، منبع نیروی الکتریکی را که به تجهیزات متصل شده است با جریان نیرو از یک منبع باتری، در طول قطعی برق حفظ می‌کند. یک یو پی اس از تجهیزات برقی به نیروی باطری به صورت مدوم تغییر جهت خواهد داد.

یک یو پی اس به صورت نرمال برای حفاظت از کامپیوترها، تجهیزات ارتباط تلفنی یا دیگر ابزار الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد وقتی که یک قطعی نیروی برق غیرمنتظره می‌تواند باعث اختلال در روند تجاری یا از میان رفتن داده‌ها شود.

مسائل و مشکلات رایج در نیروی برق:

انواع مختلفی از مسائل و مشکلات مربوط به نیروی برق وجود دارند که یک یو پی اس این اختلالات را اصلاح خواهد کرد و این تأثیریو پی اس به موقعیت و نقش ایجاد شده توسط سازنده‌اش، بستگی دارد. این مسائل و مشکلات عبارتند از:

۱) قطعی برق

۲) افت ولتاژ ـ کاهش ولتاژ کوتاه‌مدت

۳) کاهش ولتاژ ـ ولتاژهای پایین برای یک دوره طولانی‌مدت زمانی.

۴) افزایش ولتاژ ـ افزایش ولتاژ برای یک دوره طولانی‌مدت زمانی

۵) شارش ولتاژ ـ افزایش ولتاژ کوتاه‌مدت یا ایجاد اختلال در روند روشنایی

۶) نویز در خطوط ـ اختلالات موجود در شکل موج نیروی برق

طرح‌های یو پی اس:

حالت اضطراری (stand by) و خط دوسویه، دو نوع از طرح‌های UPS می‌باشند که به صورت گسترده برای حفاظت از سیستم‌های فروش کاربرد دارند.

حالت stand by (اضطراری)

Stand by UPS، مشکل افت ولتاژ را حل می‌کند و بصورت کلی از طریق شارش ولتاژ حفاظت از تجهیزات را در صورت وجود مشکل افت ولتاژ محقق می‌سازد. این طرح از UPS به راحتی باعث جریان نیروی برق در تجهیزات می‌شود وقتی افت ولتاژ، کاهش ولتاژ یا حتی دیگر شرایط مربوط به ولتاژ رخ می‌دهند. حالت stand by در UPS، حالت باتری را وقتی این رویدادها رخ می‌دهند، تغییر خواهد داد تا اینکه نیروی برق تجهیزات به یک سطح نرمال برسد. این طرح از لحاظ هزینه خیلی موثر می‌باشد و به صورت کلی باعث استفاده از یک موج مربع یا موج مربع اصلاح شده در زمان فعالیت باتری می‌شود. این واحدها بصورت کلی در واحدهای VA600 و پایین‌تر یافت می‌شوند و برای مصارف خانگی یا پایانه‌ی کامپیوتری منفرد در یک کاربرد تجاری طراحی شده‌اند. یکی از معایب واحد اضطراری این است که افت ولتاژ، کاهش ولتاژ یا دیگر شرایط تغییر ولتاژ باعث خواهند شد که یک UPS اضطراری حالت باتری را تغییر دهد و این امکان دارد باعث خالی شدن کامل باتری و قطع آن شود، هرچند ولتاژ در خطوط هنوز وجود دارد.

خط دوسویه: در این طرح از یک تنظیم‌کننده اتوماتیک ولتاژ (AVR) استفاده می‌شود. یک AVR باعث می‌شود که UPS، بدون ایجاد تغییر در نیروی باتری، خط ولتاژ وارد شده را تقویت کرده و یا افزایش دهد. این طرح باعث می‌شود که UPS اکثر افزایش ولتاژ طولانی‌مدت یا دیگر مشکلات ناشی از کاهش ولتاژ را بدون خالی شدن باتری، اصلاح کند. مزیت دیگر این طرح، این است که باعث کاهش تعداد انتقالات به باتری می‌شود و این عمر مفید باتری را افزایش می‌دهد. واحدهای UPS دارای خط دو سویه، از جمله رایج‌ترین طرح‌ها برای واحدهای رده KVA5/0 تا kVA5 می‌باشند و در خروجی موج مربع یا خروجی‌های مربع سینوسی در دسترس قرار دارند.

یو پی اس کم‌هزینه بصورت زیادی در قابلیت عبور از خط در طرح‌های stand by و خط دوسویه، تاثیر زیادی ندارد. همه سیستم‌های نیروی برق هوشمند UPS از مبدل براساس تکنولوژی عبور استفاده می‌کنند که باعث فراهم شدن عبور نیرو از کامپیوتر به هر دوی یو پی اس و دیگر ابزار متصل شده به آن می‌شوند.

راه‌حل‌های کیفیت نیروی برق جامع از سیستم‌ها در مقابل رده وسیعی از مسائل و مشکلات نیروی برق حفاظت خواهند کرد. یک یو پی اس دارای طرح خط دوسویه به همراه تجهیزات عبور خط، همه شش مشکل و مسئله‌ی ذکر شده در بالا را مخاطب قرار می‌دهد و تضمین خواهد کرد که این مسائل و مشکلات نیروی برق روی تأسیسات شما تاثیری نخواهند گذاشت.

یوپی اس

و پی اس برگرفته از کلمات Uninterruptable Power System به معنی سیستم مولد برق بدون وقفه می باشد و همانطور که کلمات ذکر شده مشخص است وظیفه ی این نوع دستگاه :
۱- اصلاح برق با کیفیت بهینه است
۲- و همچنین وظیفه دیگر آن پشتیبانی کردن منبع برق در زمان قطع برق شهری می باشد

اولین وظیفه ی یو پی اس بهیه سازی شرایطی است که توسط اعواج یا همان نویز ( (nois ایجاد میشود. طبق مطالعات انجام شده بدست شرکت آی بی ام ( IBM ) لپ تاپ ها و کامپیوترهای خانگی در ایالات متحده میانگین در هر ماه ۱۲۸ بار این سیستم ها تحت تاثیر مشکلات ناشی از برق شهری بوده. این نوع اختلالات که در بین آنها ولتاژهای اضافی و ولتاژ های لحظه ای منجر به آسیب رسانی به سخت افزار سیستم میشود و نوع اختلال کاهش لحظه ای ولتاژ و قطعی برق باعث حذف یا اسیب رسیدن به داده ها میشود.
با این دیدگاه منشأ ۴۸٫۵% از عوامل از بین رفتن داده ها و دیتاها به علت اختلالات موجود در برق شهر می باشد.واضح است که این مشکلات در ایران درصد بالاتری را به خود اختصاص داده است.پس بعنوان یکی از عمده وظیفه دستگاه یو پی اسUPS باید در حالت وجود هرگونه اختلال و مشکل در برق شهر نسبت به اصلاح آن و حذف مشکلات ناشی از برق شهر اقدام نماید.به یاد داشته باشیدکه عمده این مشکلات خارج ازحیطه مصرف کننده کامپیوتر بوده و عملا” حذف آن مکان پذیر نمی باشد.مانندعواملی چون دوری یا نزدیکی مصرف کننده به پست های توزیع , وجود مصرف کننده هایی نظیر آسانسور,کولر گازی,دستگاه فتوکپی هم فاز با برق یو پی اسUPS, وجود دستگاههای صنعتی نظیر ماشین های تراش ماشین های پرس… در کارخانجات هم مکان و یا مجاور, بکارگیری ابزار و ادوات برقی نظیر دریل در محل ومکان استفاده از کامپیوتر و یا مصرف کننده هائی با منابع تغذیه سوئیچینگ در مکان استفاده از کامپیوتر که در آخر ما را به استفاده از UPS رهنمون می سازد.

در مورد وظیفه دوم ذکر شده برای یو پی اس, این دستگاه باید بعنوان تامیین کننده برق در زمان قطعی برق ایفای نقش کند . از آنجا که در زمان های مختلفی در کشور مشکلات خاموشی برق در مقابل دیگر عوامل موجود در شبکه برقی کشور نقش مهمتری ایفا میکند , این تصور نادرست ایجاد شده است که یو پی اس 
( UPS ) منحصرا” در نبود برق شهر باید مورد استفاده قرار گیرد. در هر صورت امروزه کامپیوتر و سیستم های کامپیوتری در کشورمان نقشی پراهمیت تر از یک واژه پرداز در سازمان را ایفاء می نمایند و به سمت سیستمهای on-line تغییر جهت داده اند و در اینحال قطع برق حتی برای لحظاتی کوتاه هم خوشایند این گونه از سیستمها نمی باشد و ضرورت استفاده از مولد برق بدون وقفه یوپی اس را چندین برابر می نماید

همه چیز درباره یو پی اس

همه چیز درباره یو پی اس

یوپی ­اس به زبان ساده چیست؟

یو پی اس دستگاهی الکترونیکی به منظور تامین پیوسته انرژی برای دستگاه­های مصر­ف­ کننده که به اختلالات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و به دلیل ضرورت و حساسیت­های فوق­العاده زیاد، جزو تجهیزات حیاتی مجموعه­ های کامپیوتری، مخابراتی، کنترل و ابزار دقیق، آزمایشگاهی و بیمارستانی می­باشند.

کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع اعوجاج لحظه­ای یا دایم، نمونه­ هایی از مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه­ های برق شهری می­باشند. دستگاه­های الکترونیکی پیشرفته و حساس (نظیر     سیستم­های کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی) با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتاً دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.

در کشورهای پیشرفته علیرغم قطع برق شهر، دستگاه یو پی اس از وسایل ضروری کامپیوترها محسوب می­شود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد (Restart) کامپیوتر می­گردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیان­های جبران­ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین می­رود.

در مورد سایر سیستم­های حساس نظیر دستگاه­­های مخابراتی و شبکه­ های اطلاعاتی نیز با قطع یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخش­های مختلف دستگاه به هم خورده و بر اثر قطع و وصل­های متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد می­شود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه می­گردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را بر عهده گیرد، نمایان می­شود.

این دستگاه یو پی اس نام دارد. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق می­توان از ژنراتوهای AC جهت تغذیه دستگاه­ها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و فرکانس، حجم بزرگ، آلودگی صوتی، دودزا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعد از قطع برق و لزوم سرویس و بازبینی دایمی عملاً کاربردی در دستگاه های حساس ندارد. دستگاه­های یو پی اس با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دایمی و بدون ایجاد آلودگی­ها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستم­­ها در مقابل اختلالات برق شبکه می­باشند.

انواع اختلالات رایج در برق شهر

برای درک اهمیت UPS­ها، در این بخش به بررسی اختلالات رایج در برق شهر می­پردازیم.

قطع برق (Blackout/Power Failure)

به قطع کامل برق برای مدتی طولان یتر از یک دقیقه اطلاق شده که در هنگام وقوع آن، منبع برق کاملاً از کار می­افتد. (شکل شماره ۱-۲)

شکل شماره ۱-۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این وضعیت ممکن است در اثر بروز اشکال در خطوط نیرو مانند قطع کلیدها، فیوزها و یا حوادثی نظیر طوفان همراه با رعد و برق و یا سایر شرایط ایجاد گردد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

• از دست رفتن اطلاعات در حال اجرا در RAM و یا Cache
• توقف عملیات اجرایی و عدم امکان فعالیت
• ضرر ناشی از زمان از دست رفته برای تنظیم یا تعمیر سیستم آسیب دیده
• زیان­های تجاری در معاملات اینترنتی On-line
• بروز خطر جانی در تجهیزات درمانی (سیستم­های کنترل حفظ حیات)

افت لحظه­ ای ولتاژ (غیر مجاز می باشد Power)

به کاهش کوتاه مدت ولتاژ برق اطلاق شده که تقریبا ۸۵% از کل اختلالات موجود در برق شهر را شامل می­شود. (شکل شماره ۲-۲)

شکل شماره ۲-۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این امر ناشی از سوئیچ کردن یک بار با توان بالا مانند دستگاه­های تهویه هوا یا راه انداختن موتورهای الکتریکی، تاسیسات حرارتی و برودتی و یا بروز اتصال کوتاه در مناطق اطراف می­باشد. همچنین عدم دقت در انتخاب سایز مناسب برای کابل­های برق استفاده شده در ساختمان و تغییرات شبکه در زمان اوج مصرف بخصوص در فصل گرما از دیگر عوامل ایجاد این اختلال است.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

در صورتیکه ولتاژ منبع اصلی آنقدر پایین بیایدکه منبع تغذیه کامپیوتر نتواند ولتاژی دریافت کند، افت  ولتاژ باعثRestart شدن کامپیوتر می­شود. هنگ کردن کامپیوتر، قفل کردن صفحه کلید، کم یا زیاد شدن نور لامپ­ها و کوچک شدن صفحه تصویر مانیتور از دیگر تبعات این نوع اختلال می­باشد.

همچنین بدلیل ثابت بودن توان الکتریکی دستگاه مصرف­­کننده، افت ولتاژ سبب افزایش کوتاه مدت جریان شده و به تبع آن باعث کم شدن راندمان و کوتاه شدن عمر دستگاه مصرفی می­گردد.

افزایش لحظه ای ولتاژ (Power Surge)

عبارتست از افزایش لحظه ای دامنه­ ی ولتاژ که برای چند سیکل پیاپی ادام هدار و در حدود  ثانیه طول می­کشد. (شکل شماره ۳-۲)

شکل شماره ۳– ۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این اختلال معمولاً به دلیل سوئیچ نمودن بار در مراکز فرعی و یا به یکباره خاموش شدن دستگاه­های توان بالا و یا پرمصرف بوجود می­آید. همچنین اتصال کوتاه و عدم توجه به سایز مناسب برای کابل­های برق نیز از عوامل ایجاد آن می­باشند.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

این اختلال باعث وارد آمدن فشار به دستگاه­های حساس شده و در طول زمان سبب خرابی آنها        می­گردد. همچنین می­تواند باعث بروز خطا در داده ­های دیجیتال و قفل شدن کامپیوتر شود.

کم و زیاد شدن نور لامپ­ها و تغییرات ناگهانی در عرض تصویر مانیتور نیز از اثرات محسوس افزایش لحظه ای ولتاژ می­باشد.

ولتاژ ضعیف (Brownout/Under Voltage)

به ضعیف شدن ولتاژ برای مدت زمان طولانی گفته می­شود. (شکل شماره ۴-۲)

شکل شماره ۴-۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این اختلال زمانی ایجاد می­شود که منبع اصلی تولید برق، قدرت تامین توان مورد نیاز شبکه (بار مصرفی) را ندارد، به همین دلیل شرکت برق، ولتاژ شبکه سراسری را کاهش می­دهد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

برای یک بار مصرفی، با توان ثابت، کاهش ولتاژ شبکه سبب افزایش جریان بار خواهد شد که این افزایش به نوبه خود می­تواند سبب کاهش طول عمر قطعات بکار رفته در دستگاه مصرفی شود.

کاهش ولتاژ بیش از یک دقیقه می­تواند موجب عملکرد نادرست تجهیزات گردد. مثلا در یک موتور القایی، می­تواند منجر به بالا رفتن تلفات حرارتی و یا تغییر سرعت (دور موتور) شود.

ولتاژ قوی (Over Voltage)

به قوی و یا بیشتر شدن دامنه ­ی ولتاژ برای مدت زمان طولانی که می­تواند موجب بالا رفتن توان راکتیو در خروجی بانک­های خازنی شود اطلاق می­شود. (شکل شماره ۵-۲)

شکل شماره ۵-۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

صاعقه و رعد و برق از مهمترین عوامل ایجادکننده این نوع اختلال می­باشد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

باعث سوختن دستگاه مصرفی و یا آتش سوزی می­شود.

نوسانات فرکانسی (Frequency Variation)

به تغییر فرکانس شکل موج ورودی اطلاق می­شود. (شکل شماره ۶-۲)

شکل شماره ۶ – ۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

این اختلال معمولا در جاهایی دیده می­شود که منبع تولید انرژی برای تغذیه­ ی دستگاه­ ها، ژنراتور (موتور برق) باشد.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

نوسانات فرکانسی باعث برش ولتاژ و کاهش دقت دستگا­­ه های حساس آزمایشگاهی، مخابراتی، تجهیزات پزشکی و… و همچنین به هم خوردن همزمانی (Synchronizing) در برخی دستگاه­ ها که با عبور از صفر ولتاژ کار می­کنند، می­شود.

اعوجاج­ هارمونیکی (Harmonic Distortion)

به اغتشاش­های پریودیک و شبه سینوسی ولتاژ منبع و یا به جریانی که بارهای غیر خطی از منبع می­کشد گفته می­شود. (شکل شماره ۷-۲)

شکل شماره (۷-۲)

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

هارمونیک­ها عموما توسط بارهای غیرخطی بوجود می­آیند که از برق شهر جریان هایی بالا می­کشند. مانند کامپیوتر، دستگاه ­های فتوکپی، پرینترهای لیزری، موتورهای دوار با سرعت متغیر، دستگاه­ های جوشکاری و…

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

هارمونیک­ها باعث افزایش نامناسب جریان می­شوند و این افزایش اثر خود را در دماهای بالا نشان داده و باعث خرابی اجزای تشکیل­ دهنده و افزایش حرارت دستگاه می­شوند.

دمای تولید شده بوسیله هارمونیک­ها می­تواند سیم­ های اصلی نول سایت را خراب کند مگر آنکه سیم­ها به اندازه کافی ضخیم در نظر گرفته شوند.

حالت­های گذرای سوئیچینگ (Switching Transients)

به تغییرات ناخواسته و لحظه­ های فرکانس از مقدار تعیین شده گفته می­شود. (شکل شماره ۸-۲)

شکل شماره ۸-۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

پیدایش عناصر نیمه هادی (ترانزیستورها) و استفاده­ ی فراوان از آنها در شبکه ­های قدرت، عامل مهمی برای ایجاد هارمونیک در سیستم­های قدرت می­باشد.

اکثر PC­ها توسط منابع تغذیه سوئیچینگ تغذیه می­شوند و این باعث می­شود مشکلات مربوط به هارمونیک­ها با افزایش تعداد کامپیوترها به صورت تصاعدی بالاتر رود.

نویز الکتریکی (Electrical Line Noise)

نویز در واقع تغییرات نامنظم و کاملا اتفاقی ولتاژ است. تداخل الکترومغناطیس (EMI) و یا تداخل ناشی از فرکانس­های رادیوئی (RFI) از انواع نویز هستند. (شکل شماره ۹)

شکل شماره  ۹ – ۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

نویز الکتریکی در اثر مشکلات کابل، کابل­کشی و مجاورت با تجهیزات فرکانس رادیویی، القای امواج روی خطوط انتقال، کارکرد ترانسفورمرها، ژنراتورها و دستگاه­ های صنعتی بوجود می­آید.

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

نویزها باعث سوء کارکرد و بروز خطا در برنامه­ های اجرایی و فایل­های اطلاعاتی می­گردد. به طور­کلی نویز الکتریکی می­تواند باعث اشکالات نرم افزاری (مانند Hang نمودن کامپیوتر) و در نتیجه از دست رفتن اطلاعات شده ولی موجب آسیب­های سخت­افزاری نمی­گردد.

نویزها دو نوع اند:

1. Normal Mode Noise
2. Common Mode Noise

۱- Normal Mode Noise 

این نویزها عموما بین خطوط فاز و نول شبکه دیده شده و باعث آسیب منابع تغذیه، بردها و اجزای تشکیل دهنده مدار می­شوند. (شکل شماره ۱۰-۲)

شکل شماره  ۱۰-۲

۲- Common Mode Noise

بیشتر نویزها از این دسته ­اند و بین خطوط فاز و ارت یا نول و ارت وجود داشته و باعث از دست رفتن اطلاعات در کامپیوترها می­شوند. (شکل شماره ۱۱-۲)

شکل شماره  ۱۱-۲

تاثیر نویز در بیت­های اطلاعاتی:

طبق منطق موجود در تجهیزات و دستگا­ه ­های کامپیوتری، سطح ولتاژ صفر ولت، سطح منطقی صفر و سطح ولتاژ ۵ ولت، سطح منطقی یک در نظر گرفته شده است.

نویزهای وارد شده به سیستم­ها در سطوح منطقی مختلف، می­توانند بر روی سیستم تأثیر­ گذاشته و سطح منطقی را تغییر دهند. (شکل شماره ۱۳-۲)

  شکل شماره ۱۳-۲: بیت­های نویزه

           

  شکل شماره ۱۲-۲: بیت­های عادی

اسپایک (Spike)

عبارتست از افزایش بسیار زیاد لحظه­ای ولتاژ (شکل شماره ۱۴-۲)

شکل شماره  ۱۴-۲

عوامل موثر در ایجاد اختلال:

ضربات ناشی از رعد و برق و یا عواملی که باعث سقوط خطوط انتقال برق می­شوند، باعث بروز این اختلال می­گردند. مانند: طوفان، تصادفات و …

تاثیر اختلال بر شبکه و بار مصرفی:

باعث سوختن مدارهای داخل کامپیوتر شده و یا با سوختن هارد (Hard Disk) باعث از بین رفتن اطلاعات می­گردد.

آماری از اختلالات برق

آمار اختلالات برق بر روی کامپیوتر، ارائه شده توسط Computer World

شکل شماره ۱-۳

آمار اختلالات برق در مدت یک ماه، ارائه شده توسط شرکت IBM

                       شکل شماره ۲-۳

آمار انواع اختلالات برق در مدت یک ماه، ارائه شده توسط شرکتAT&T

شکل شماره ۳-۳

پارامترهای اصلی جهت خرید دستگاه یوپی اس

(Total Harmonic Distortion) THD

وجود بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می­کنند، به دلیل ایجاد هارمونیک در شبکه، باعث داغ شدن سیم­ های نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می­شوند. بنابراین برای مکان­هایی که تعداد دستگاه ­های کامپیوتری زیادی دارند، توصیه می­شود از یو پی اس باTHD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% استفاده شود.

Switch Time

به فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهر به باتری و بالعکس گفته می­شود. هر چه این زمان بیشتر باشد احتمال Restart شدن کامپیوتر در لحظه سوئیچ بیشتر خواهد بود. دستگاه­ هایی که زمان سوئیچ آنها حدود صفر است به دستگاه ­های On-Line معروف هستند.

Backup Time

زمان مورد نیاز برای وضعیتی است که برق شهر قطع شده و لازم است برای تغذیه بار مصرفی از شارژ باتری استفاده شود. این زمان بستگی به باتری دارد و با کم و زیاد شدن باتری، کم و یا زیاد می­شود. یو پی اس  ممکن است دارای باتری داخلی بوده و یا امکان اضافه نمودن باتری خارجی (کابینت باتری) به جهت طولانی نمودن مدت زمان برق­ دهی، برای آن وجود داشته باشد.

Noise Filtration

فیلتراسیون نویز بسته به مکان استفاده تغییر می­کند و زمانی که کنترل نویزهای Normal و Common ورودی به سیستم مهم است از آن استفاده می­شود.

Audible Noise

زمانی که دستگاه روشن است بر اساس صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویز صوتی سیستم مشخص می­شود.

Size & Weight

سایز و حجم دستگاه می­تواند بر­اساس مکان استفاده متفاوت و در بحث حمل و نقل و یا خدمات مهم باشد.

Interface and Ergonomy

شکل ظاهری و تناسب دستگاه با توجه به نوع و مکان استفاده، نقش مهمی در انتخاب یو پی اس دارد.

Robustness and Reliability

استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط سخت و بحرانی از مهمترین پارامترهای انتخاب یوپ یاس مناسب می­باشد.

Technology & Wave Shape

یکی از پارامترهای مهم در انتخاب یوپی اس مناسب، تکنولوژی ساخت آن می­باشد که توضیحات آن­ها در ادامه آمده است.

چنانچه منابع تغذیه دستگاه ­های مورد استفاده (بار) بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجاجی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاژ ورودی لازم باشد، توصیه می­شود از یو پی­ اس ­های On-line استفاده شود و چنانچه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی از درجه اهمیت کمتری برخوردار است، یوپ­یاس­های Line-Interactive توصیه می­شود.

Rated VA

توان نامی دستگاه پارامتری است که از دو راه می­توان مقدار آن را محاسبه و سپس دستگاه مناسب را خریداری نمود.

روش اول: مجموع مقادیر توان دستگاه­های مصرفی بر حسب وات را محاسبه نموده و بر۰٫۶  تقسیم می­نمائیم. عدد به دست آمده، مقدار توان مصرفی می­باشد.

روش دوم: مقدار کل جریان را به دست آورده و آن را در ۲۲۰ ضرب نموده تا مقدار توان مصرفی به دست آید.

عدد به دست آمده از روش ۱ یا ۲ را با توجه به رنج تولیدی یو­پی­اس­های شرکت فیام صنعت بررسی کرده و یو پی اس موردنظر را بیابید.

برای مثال من می­خواهم برای کامپیوتر خود، یو­پی­اسی را انتخاب نمایم. ابتدا از پشت Power کامپیوتر، مشخصات مانیتور و یا تجهیزات دیگر، وات­های مربوطه را پیدا کرده و با هم جمع می­کنم، که برای مثال عدد ۲۵۰W به دست می­آید. حال بر ۰٫۶ تقسیم کرده تا عدد ۴۱۶٫۶ به دست آید. بنابراین یو پی اس مورد انتخاب من باید VA 416.5 خروجی داشته باشد تا در حالت Full Load کار کند. پیشنهاد می­شود که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا % ۷۰ از توان خروجی یو پی اس باشد. بنابراین از محصولات فیام صنعت دستگاه ۶۳۰ SM که دارای توان خروجی VA 630 و یا دستگاه  ۱۲۵۰ SM که دارای توان خروجی VA 1250 می­باشد بسیار مناسب است.

Input Voltage Range

به میزان تغییرات ولتاژ ورودی یوپی اس گفته می­شود. مثلا دستگاه یو پی اس که بازه­ ی ولتاژ ورودی آن VAC 148-270باشد، بدان معناست که یو پی اس بین ولتاژ  ۱۴۸ تا ۲۷۰ ولت برق شهر بدون استفاده از باتری و با در اختیار گرفتن فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه می­دهد.

Input Frequency Range

به میزان تغییرات فرکانس ورودی یو پی اس گفته می­شود. مثلا دستگاه یو پی اس که بازه­ ی فرکانس ورودی آن %۵ ± Hz­۵۰­می­باشد، بدان معناست که  یوپی­ اس در بازه­ ی فرکانسی۴۷٫۵  تا ۵۲٫۵ هرتز بدون استفاده از باتری و با در اختیار گرفتن فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه داده و خروجی مناسبی را ارائه می­دهد. یو پی اس در خارج از این بازه، ورودی یو پی اس را غیرنرمال تشخیص داده و در حالت Backup و ولتاژ خروجی را از باتری تأمین می­نماید.

Output Voltage Range

• Line Regulation
• Load Regulation

بازه ­ی ولتاژ خروجی یو پی اس که مقدار آن با بازه­ ی ولتاژ ورودی دستگاه­های مصرفی باید هماهنگ باشد.

Output Frequency Range

بازه­ ی فرکانس خروجی یو پی اس که مقدار آن با بازه­ ی فرکانس ورودی دستگاه­ های مصرفی باید هماهنگ باشد.

Efficiency

• Normal Mode
• Backup Mode

مقدار توان خروجی دستگاه یو پی اس با توجه به مقدار توان ورودی دستگاه تحت عنوان Efficiency مطرح بوده که این عدد معمولا %۱۰۰ نیست، زیرا مقداری از توان ورودی توسط خود یوپ یاس مصرف   می­شود.

میزان راندمان و کارایی دستگاه بنا به نوع تکنولوژی ساخت متفاوت و به خصوص در حالت باتری به علت تغذیه از باتری­ها از اهمیت ویژه برخوردار است.

Efficiency در دستگاه­ های Line-Interactive  بین % ۸۰-۷۰ بوده و در دستگاه ­های On-Line بیش از %۸۰ می­باشد.

UPS Management Software

یکی از معیارهای مهم جهت خرید یوپی­اس، بررسی بحث مدیریت آن توسط نرم­ افزارهای مرتبط با یو پی اس می­باشد. مانیتورینگ و کنترلینگ یو پی اس (حتی به صورت Remote)، مکانیزم Auto Saving فایل­ها در زمان­های بحرانی، کاربرپسند بودن و پشتیبانی آن از سیستم عامل­های مختلف از جمله مهمترین ویژگی­های یک نرم­افزار مدیریت یوپی­اس می­باشد.

شرکت فیام صنعت با توجه به نیاز مشتریان و تکنولوژی روز دنیا اقدام به طراحی و پیاده سازی نرم­افزارهای قدرتمندی نموده است که به جرأت، در نوع خود بی­ نظیر است. جهت اطلاعات بیشتر در مورد نرم ­افزار، دریافت آخرین ورژن و دفترچه راهنمای آن می­توانید به آدرس اینترنتی http://fiammco.ir/services/نرم-افزارهای-تخصصی-یوپی-اس/ رجوع نمائید.

انواع تکنولوژی ساخت یوپی اس

ساختار کلی یو پی ­اس

برق ورودی وارد یک مبدل (Converter) شده و با رگولاسیون که در خروجی خود انجام می­دهد وارد بار مصرفی می­شود. یک منبع انرژی باتری هنگام قطع برق، انرژی را تأمین کرده و به منظور محفوظ ماندن انرژی در لحظه سوئیچینگ از برق به باتری و بالعکس از یک خازن استفاده می­شود. (شکل شماره۱-۵)

شکل شماره ۱-۵: ساختار کلی یوپی اس

انواع تکنولوژی­های شناخته شده جهت ساخت یوپ­یاس عبارتند از:

• Standby
• Line-Interactive
• Ferro resonant
• Double Conversion
• Delta Conversion

در این قسمت سعی داریم شما را با سه نوع تکنولوژی ساخت یوپی اس آشنا نمائیم.

Line-Interactive Technology

در این نوع تکنولوژی برق ورودی وارد بخش Power Interface شده و خروجی را تأمین و همزمان عمل شارژ باتری انجام می­گیرد.

Inverter در حالت نرمال (برق شهر) وظیفه شارژ باتری و در حالت قطع برق شهر، وظیفه تولید برق سینوسی از انرژی ذخیره شده در باتری را بر عهده دارد. (شکل شماره ۲-۵)

شکل شماره ۲-۵: ساختار تکنولوژی Line-Interactive

برق ورودی وارد فیلتر شده و ترانس AVR (Automatic Voltage Regulation) عمل تضعیف (Buck) یا افزایش (Boost) برق ورودی را انجام می­دهد و با یک رگولاسیون خوب، برق را به بار مصرفی می­رساند.

• بررسی حالت نرمال

شکل شماره۳-۵: ساختار تکنولوژی Line-Interactive در حالت نرمال

• بررسی حالت باتری

شکل شماره ۴-۵: ساختار تکنولوژی Line-Interactive در حالت باتری

محصولات مرتبط

محصولات شرکت فیام صنعت که از این تکنولوژی استفاده می­کنند به دو سری تقسیم می­شوند:

• Smart Micro UPS
• Smart Sine Plus

Smart Micro UPS

این دستگاه در دو مدل Desktop و Rack-Mount و با توان­­های خروجی  VA 630 و VA 1250 طراحی شده است و شکل موج خروجی این سری از دستگاه­ها در حالت نرمال (برق شهر)، سینوسی کامل و در حالت سوئیچینگ از برق شهر به Inverter، شبه سینوسی بوده و مدت زمان سوئیچ msec 2.5 می­باشد.

شکل شماره۵-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر (شکل موج خروجی: شبه سینوسی)

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سری از دستگاه­ها و مشاهده ­ی جداول مشخصات فنی و Backup Battery به آدرسhttp://fiammco.ir/ups مراجعه نمائید.

Smart Sine Plus

این دستگاه در دو مدل Desktop و Rack-Mount و با توان­های خروجی VA 1500، VA 2000 و VA 3000 طراحی شده است. شکل موج خروجی این سری از دستگاه­ها در حالت نرمال (برق شهر) و هم در حالت قطع برق، سینوسی کامل و مدت زمان سوئیچ msec 2-4 می­باشد.

شکل شماره ۶-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر (شکل موج خروجی: سینوسی کامل)

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سری از دستگاه­ها و مشاهده ­ی جداول مشخصات فنی و Backup Battery به آدرسhttp://fiammco.ir/ups مراجعه نمائید.

Ferro Resonant

دستگاهی که شرکت فیام صنعت آن را عرضه و به واسطه­ ی آن، ایران را در رده سومین کشور تولیدکننده ی این تکنولوژی پس از آمریکا و آلمان قرار داده است Ferro Resonant UPS می­باشد. (شکل شماره ۷-۵)

شکل شماره ۷-۵: تکنولوژی Ferro Resonant

خواص ویژه ترانسفورمر فرورزنانت:

• رگولاسیون ولتاژ بطور پیوسته
• توانایی حذف نویز Common Mode در حد ۱۲۰dB
• توانایی حذف نویز Normal Mode در حد ۶۰dB
• ساخت شکل موج سینوسی مستقل از شکل موج ورودی
• توانایی تصحیح ضریب توان
• توانایی ذخیره­سازی انرژی در لحظات گذر
• سازگاری با منابع تغذیه سوئیچینگ

شکل شماره ۸-۵: ترانسفورمر

• بررسی حالت نرمال

درحالت نرمال (برق شهر)، Inverter قطع می­باشد و ورودی مستقیماً وارد ترانس شده تا خروجی فراهم شود.

شکل شماره ۹-۵: ساختار تکنولوژی Ferro Resonant در حالت نرمال

• بررسی باتری

شکل شماره ۱۰-۵: ساختار تکنولوژی Ferro Resonant در حالت باتری

محصولات مرتبط

• Smart Ferro Resonant Series

این سری از دستگاه­ها دارای توان­های خروجی ۱۵۰۰VA، ۲۰۰۰VA، ۳۰۰۰VA و ۵۰۰۰VA در محدوده­ ی ولتاژ ورودی ۱۷۰-۲۶۰VAC، به صورت تک­فاز و شکل موج خروجی آن در هم حالت نرمال (برق شهر) و هم در حالت قطع برق، سینوسی کامل می­باشد.

شکل شماره ۱۱-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر  (شکل موج خروجی: سینوسی کامل)

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سری از دستگاه­ها و مشاهده ­ی جداول مشخصات فنی و Backup Battery به آدرسhttp://fiammco.ir/ups مراجعه نمائید.

Double Conversion

در این تکنولوژی برای ساخت ولتاژ خروجی، یکبار تبدیل AC به DC و یک بار تبدیل DC به AC انجام می­گیرد به همین علت به این نوع تکنولوژی Double Conversion می­گویند. ابتدا ولتاژ ورودی تبدیل به DC می­شود تا وابستگی به برق ورودی از بین رفته و سپس خروجی از آن به وجود می­آید. (شکل شماره ۱۲-۵)

شکل شماره ۱۲-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion

• بررسی حالت نرمال

در حالت نرمال، ورودی وارد یک فیلتر و سپس یک مدار Inverter شده و از طریق Static Switch وارد خروجی می­شود.

شکل شماره ۱۳-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion در حالت نرمال

• بررسی حالت باتری

در حالت باتری، ورودی از مدار قطع است و باتری­ها خروجی را تأمین می­کنند.

شکل شماره ۱۴-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion در حالت باتری

• بررسی حالت Bypass

در این حالت مدارات داخلی یوپ یاس (شکل شماره ۱۵-۵) حذف و خروجی مستقیما از ورودی تأمین می­گردد.

این وضعیت در دو مورد زیر کاربرد دارد:

• الف) در زمان تعمیر و یا سرویس دستگاه، نیازی به قطع آن از سیستم برق­ده ی نمی­باشد، یعنی سرویس کار به جای آن که مجبور باشد تا کامپیوتر­ها را خاموش نماید، می­تواند یوپی­اس­ها را تعمیر نماید. (Bypass به صورت دستی)
• ب) در زمان ایجاد Fault برای دستگاه یوپ یاس (مثلاً OverLoad، OverHead و…) یوپی­اس به جای آن که خروجی دستگاه را قطع نماید، خود را به حالت Bypass برده تا از خاموش شدن کامپیوترها جلوگیری نماید. (Bypass به صورت اتوماتیک)

شکل شماره ۱۵-۵: ساختار تکنولوژی Double Conversion در حالت Bypass

محصولات مرتبط

• :Smart Double Conversion Series

این دستگاه دارای توان خروجی VA 1500 تا VA 10000، محدوده­ ی ولتاژ ورودی VAC 170-270، به صورت تک فاز و شکل موج خروجی در حالت نرمال (برق شهر) و هم در حالت قطع برق، سینوسی کامل می­باشد.

شکل شماره ۱۶-۵: لحظه سوئیچ از برق به اینورتر (شکل موج خروجی: سینوسی کامل)

شکل شماره ۱۷-۵: لحظه سوئیچ از اینورتر به برق (لحظه سوئیچ از اینورتر به برق)

یکی از ویژگی­های ممتاز دستگاه­های سری SDC فیام صنعت آن است که توانائی کارکرد با ژنراتورها را داراست.

شکل شماره ۱۸-۵: شکل موج خروجی دستگاه SDC در زمان استفاده از ژنراتور در ورودی

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این سری از دستگاه­ها و مشاهده­ ی جداول مشخصات فنی و Backup Battery به آدرسhttp://fiammco.ir/ups مراجعه نمائید.

مهندسی دستگاه یو پی اس (‌ UPS )

یو پی اس (UPS) دستگاهی است که برای پشتیبانی برق مورد نیاز بانکها، موسسات و ادارجات در زمان قطع برق شهری به کارمی رود.

کار مهندس دستگاه یوپی اس (UPS)عبارت است از نصب ، تعمیر ونگهداری دستگاه یو پی اس برای بالا بردن Back up این دستگاه هاست.
رسته شغلی : الکترونیک ( الکترونیک صنعتی )
وظیفه مهندس این شغل نصب دستگاه های یوپی اس از قبیل Amak ,Chloride , Power ware, Furatel باتوان های ۱kw,3kw,6kw و…
وتعمییرات برد داخل دستگاهها و نگهداری وسرویس دستگاه ها یعنی اندازه گیری ولتاژ و جریان ورودی و خروجی و تست جریان دهی باتری ها و Checkup کلی دستگاه .
اهمیت این شغل زمانی به چشم می خورد که، شما نیاز به برق شهری دارید و این امکان برای شما فراهم نباشد که از برق شهری استفاده کنید یعنی زمانی که برق قطع است در این حالت دستگاه یو پی اس برق شهری مورد نیاز شما را (۲۲۰ ولت) تامین می کند ویا زمانی که شما دستگاه هایی دارید که باید دقیقا ورودی ۲۲۰ ولت با فرکانس ۵۰ هرتز در ورودی آن قرار بگیرد تا دستگاه در حالت عادی کار کند در این زمان هم دستگاه UPS می تواند در مدار برق شهر قرار گرفته و خروجی ۲۲۰ ولت و با فرکانس ۵۰ هرتز را به مدار اعمال کند.
مدارک تحصیلی لازم برای احراز این شغل عبارت است از تکنسین الکترونیک ، مهندسی الکترونیک ، مهندسی الکتروتکنیک و تکنسین برق صنعتی.
مهارت ها، تجارب و دوره های آموزشی ویژه ای که برای احراز این شغل لازم است از قبیل تحصیلات عالیه چهار ساله در مراکز دانشگاهی و دانشکده های مهندسی،گذراندن دوره ی PLC ، گذراندن دوره ی AVR ، گذراندن دوره دو ماهه ی نصب و تعمیرات و راه اندازی دستگاه های یو پی اس می باشد.
شرایط محیط کار فضایی است سر پوشیده و وسایل و ابزارهایی که برای انجام شغل لازم است: آوومتر، ابزارآلات عمومی ، آچاربکس ، منبع تغذیه ، اوسیلوسکوپ ، سیگنال ژنراتور ، فانکشن ژنراتور، دوبل تراکینگ و کروتریسر.

دراین شغل خصوصیات جسمانی خاصی لازم نیست ولی تکنسین باید از لحاظ مقاومت در برابر جریان الکتریکی را داشته باشد چون هر لحظه حین کار امکان برق گرفتگی چه با جریان پایین (۱آمپر) و چه با جریان بالا ۵۰۰آمپر وجود دارد.
بدن مهندس یا تکنسین باید سالم باشد زیرا با وجود هرگونه معلولیت ممکن است شخص جان خود را از دست بدهد.
شخص باید خصوصیات روانی چون مسلط به کار از لحاظ هوش ،دقت وحوصله باشد و بیشتر با ذهن خود کار کند تا دست.
شخصی که می خواهد به این شغل وارد شود باید به الکترونیک، کا مپیوتر و برق علاقه مند باشد.
قبول مسئولیت و توانایی کار در هر شرایط و سلیقه کافی در انجام کاراز ویژگی های شخصیتی لازم برای انجام شغل است.

محل هایی که می توانند افراد استخدام شوند از قبیل:
شرکت های خصوصی صنعتی(آماک،فاراتل، پرسو و …)
درآمد یا حقوق ثابت اولیه ۳۴۰ هزار تومان- قانون استخدام کشوری، مزایا و فوق العاده شغل حق ماموریت تا سقف ۱۵ هزار تومان و هزینه ایاب و ذهاب و هزینه خورد و خوراک به عهده شرکت می باشد.
ترفیع در شرکت آماک به چهار دسته A B C D تقسیم می شود که از A شروع شده و در گروه D خاتمه می یابد وگروه بندی شرکت مانده به تجربه کاری و لیاقت آن فرد می باشد.
حق مسکن با توجه به غیر بومی بودن آن فرد به وی حق مسکن تعلق می گیرد و بازنشستگی بعد از ۲۵- ۳۰ سال خدمت می تواند بازنشسته شود.
شرایط ارتقاء و نحوه استخدام و ورود به شغل
پس از کسب تجارب کافی و گذراندن دوره های تخصصی A می توان در زمینه دستگاه های یوپی اس به کلاس های بالاتر مانند B C وD رسید.
از طریق آزمون استخدامی و گذراندن دوره علمی تخصصی و عملی و مصاحبه و گزینش امکان پذیر می باشد.
این شغل رابطه مستقیمی با دستگاه های صنعتی و رشته های برق دارد.
مطلوبیت های این شغل عبارت است از کسب تجربه در زمینه الکترونیک صنعتی ، آشنایی با دستگاههای PLC ، CNC و غیره فراهم می سازد.
محدودیت های این شغل مانند کار بیشتر زمانی که دستگاهی با توان بالا را نصب می کنیم ، خطر مرگ زمانی که ولتاژی برابر ۴۰۰ ولت و با جریان ۱۰۰ آمپر در مدار قرار دارد.
این شغل با شرکت های قطب الکترونیک، ایزایران،صاایران و شرکت های ایتالیایی از قبیل کلراید و شرکت آمریکایی از قبیل پاور وار وابسته است.
آینده این شغل از نظر اقتصادی و اجتماعی
با توجه به شرایط سخت کاری درآمد کافی دارد و با توجه به نیاز بانک ها و موسسات اهمیت اجتماعی خوبی دارد.
مراحل و جریان یک روز عادی اینگونه می باشد:
درخواست برای نصب دستگاه در محل مورد نظر ، کابل کشی باتری ها در داخل رگ باتری ، اعمال ورودی و خروجی از دستگاه UPS به تابلو برق، تست ورودی و خروجی دستگاه با آوومتر ، راه اندازی دستگاه، پر کردن فرم دستور کار و چک لیست.
بهترین را ه جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد این شغل مراجعه به شرکت هایی است که در زمینه دستگاه های  یو پی اس و یا الکترونیک صنعتی فعالیت دارند.
توصیه من برای داوطلبان ورود به این شغل این است که با علاقه کافی به رشته برق و دارا بودن هوش و استعداد عالی در الکترونیک و عدم خستگی در مسیر این شغل.

مطالب مرتبط یو پی اس:

مطالب مرتبط یو پی اس:

• سیستم تامین برق بدون وقفه یو پی اس
• توضیح مشخصات عمومی یو پی اس
• آزمایش اتوماتیک یوپی اس
• قطعی خودکار یو پی اس
• مقدمه ای در رابطه با یو پی اس
• یو پی اس وژنراتور
• یو پی اس ماژولار
• بازخورد یو پی اس چیست؟
• راهکارهای اضافی یو پی اس
• نقش حفاظتی یو پی اس