یو پی اس (UPS) مخفف کلمه Uninterruptible Power Supply است 

و به معنی منبع تغذیه بدون وقفه می‌باشد.

کار یو پی اس به طور خلاصه تامین برق وسایل متصل شده به آن توسط انرژی ذخیره شده در باتری است.

UPS خودش به برق شهر متصل می‌شود و باتری‌هایش را شارژ می‌کند.

در صورت قطع شدن برق شهر بلافاصله از برق باتری برای روشن ماندن تجهیزات استفاده می‌کند.

 

UPS می‌تواند در صورت قطع شدن برق شهر بدون اینکه تجهیزات لحظه‌ای خاموش شوند

برق ذخیره شده در باتری را وارد مدار کند و مانع آسیب رسیدن و خاموش شدن تجهیزات شود.

 

طرز کار یو پی اس چگونه است؟

یو پی اس ها همان طور که گفته شد با باتری کار می‌کنند و هنگام متصل بودن برق شهر 

از آن برای شارژ باتری ها استفاده می‌کنند 

و طبق تصویر بالا برق شهر را مستقیم به خروجی ارسال می‌کنند.

و در زمان قطع شدن برق شهر آن را از مدار خارج می‌کند و برق باتری را وارد مدار می‌کند.

 

انواع قابلیت‌های UPS

یو پی اس‌ها علاوه بر تامین برق از افت و افزایش ولتاژ برق شهر نیز جلوگیری می‌کنند.

همینطور از نویز برق و تغییر فرکانس ورودی برق نیز می‌توانند جلوگیری کنند.

در صورت افت شدید برق و یا افزایش شدید ولتاژ مانند برخورد رعد و برق نیز ‌میتوانند

از آسیب رسیدن به تجهیزات متصل به آن‌ها جلوگیری کنند.

 

از یو پی اس برای چه تجهیزاتی استفاده می‌شود؟

یو پی اس‌ها به دلیل قیمت گرانی که دارند بیشتر برای تجهیزات اضطراری و حساس استفاده می‌شوند.

تجهیزاتی مانند دوربین مداربسته، اتاق سرور شبکه، تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی، درب برقی 

تجهیزات نظامی و هر گونه تجهیزاتی گران قیمتی 

که به دلیل حساسیت نمی‌توان به صورت مستقیم به برق شهر متصل نمود یا خاموش شدن آن‌ها موجب ضرر خواهد بود.

 

انواع دستگاه یو پی اس و کاربردهای آن

یو پی اس ها بر اساس توان و قابلیت‌هایی که دارند 

به دسته بندی های خانگی، اداری و صنعتی تقسیم می‌شوند.

یو پی اس‌های خانگی توان کمتری دارند 

و مدت زمان کمتری هم می‌توانند تامین کننده برق دستگاه‌های متصل به خود باشند.

این نوع یو پی اس‌ها سایز کوچکی هم دارند 

و در توان‌های زیر ۱ کاوا الی ۳ کاوا در بازار وجود دارند.

یو پی اس‌های اداری برای شبکه‌های کوچک و بزرگ و سرورها، دوربین مداربسته، دستگاه ATM و تجهیزات امنیتی استفاده می‌شوند و دارای توان های ۱ کاوا الی ۱۰ کاوا و بیشتر هستند.

این یو پی اس‌ها همراه با باتری جداگانه استفاده می‌شوند تا مدت زمان تامین برق آن‌ها افزایش پیدا کند

و بتوانند تعداد دستگاه‌های بیشتری را پشتیبانی کنند.

یو پی اس‌های صنعتی داری توان بسیار بسیار بیشتری هستند

 و به عنوان مثال می‌توانند تمام کامپیوترهای یک بیمارستان بزرگ را در زمان قطع

 برق به مدت یک محدود پشتیبانی کنند.

پو پی اس های صنعتی معمولا سه فاز هستند 

و در توان‌های ۱۰ کاوا الی ۸۰۰ کاوا و بیشتر در بازار موجود هستند.

 

انواع یو پی اس از نظر نوع فناوری بکار رفته در آن

یو پی اس‌ها از نظر نوع استاندارد بکار رفته در آن‌ها

 به سه دسته پو پی اس آنلاین، لاین اینتراکتیو و آفلاین تقسیم می‌شوند.

 

یو پی اس آفلاین

این نوع یو پی اس‌ها که ارزان قیمت هم هستند برای مصارف شخصی کاربرد دارند 

و توان خروجی محدودی دارند که مدت کمتری نیز می‌توانند برق را تامین کنند.

در این نوع پو پی اس ها برق شهر از طریق خروجی یو پی اس مستقیم به تجهیزات منتقل می شود 

و فقط در صورتی یو پی اس فعال می‌شود و از باتری برای تامین برق استفاده می‌کند که برق شهر قطع شود.

این مدل‌ها به دلیل فناوری قدیمی بکار رفته در آن دیگر تولید نمی‌شوند.

 

لاین اینتراکتیو یا Line Interactive UPS:

این نوع یو پی اس ها به دلیل استفاده از تنظیم کننده ولتاژ عمر بیشتری دارند 

ولی مانند مدل آفلاین دارای توان محدودی هستند.

برای تجهیزات شبکه و IT و مصارف خانگی کاربرد دارند.

خروجی یو پس اس لاین اینتراکتیو به اینورتری متصل است 

که همیشه روشن است و در شرایط عادی فقط در حال شارژ باتری است

و در صورت نوسانات یا قطعی برق مدت ۸ الی ۱۴ میلی ثانیه زمان لازم دارد

تا از انرژی باتری ها برای تامین برق استفاده کند.

این زمان برای بسیاری از تجهیزات قابل تشخیص نیست

بنابراین بدون خاموش شدن به کار خود ادامه می‌دهند.

 

یو پی اس آنلاین

این نوع یو پی اس همیشه فعال بوده و به همین دلیل قطع برق و نوسانات برق در ولتاژ خروجی آن تاثیر نمی‌گذارد.

این مدل برق شهر را یک سو می‌کند و دوباره باز تولید می‌کند به همین دلیل به محض قطع برق و بدون هیچ گونه تاخیری

برق تجهیزات را از باتری ها تامین می‌کند.

این مدل محبوبیت بیشتری دارند زیرا می‌توانند با حساسیت بیشتری نوسانات برق را کنترل کنند و از تجهیزات حساس محافظت کنند.

البته که گران تر نیز هستند و برای مراکز داده، تجهیزات پزشکی و… کاربرد دارند.

یو پی اس‌های آنلاین در مدل‌های تک فاز و سه فاز و در توان‌های مختلف و با قابلیت‌های متفاوتی وجود دارند.

 

انواع برند یو پی اس

یو پی اس ها در بازار ایران به سه دسته خارجی، مونتاژ داخل و تولید داخلی تقسیم می‌شوند.

 

برندهای یو پی اس مونتاژ و تولید داخل موارد زیر را شامل می‌شوند:

آبان

آلجا

آماک

بهراد

تتسیس

تسکام

تکام

سونر

سیماران

فاران

فاراتل

نیروسان

هژیر صنعت

هیرسا

بهین

 

برندهای خارجی نیز شامل موارد زیر هستند:

APC

Atsys

Delta

EximPower

Hyundai

Inform

Jet Power

megamodavem

Power

Rielo

Zener

 

رک باتری یا کابینت باتری یو پی اس

تمام یو پی اس‌ها دارای باتری داخلی هستند اما به دلیل توان کم نیاز به باتری جداگانه دارند.

این باتری‌های جداگانه یا خارجی را می‌توان داخل کابین یا همان کابینت باتری قرار داد 

تا از آن‌ها در برابر اتصال کوتاه  ضربه محافظت شود و فضای کمتری اشغال کنند.

باتری‌ها به دلیل وزن زیادی که دارند 

باید در کابین‌های مخصوصی قرار گیرند که تحمل وزن آن‌ها را داشته باشد.

کابین یا رک باتری نیز در انواع اندازه، رنگ و استحکام مختلفی تولید می‌شوند 

و با توجه به نیاز و تعداد باتری مورد استفاده، باید انتخاب شوند.

 

انواع باتری UPS از نظر ساختار داخلی

باتری سرب اسیدی و نیکل کادمیوم دو نوع باتری مورد استفاده در یو پی اس می‌باشند.

سرب اسیدی بهترین و مناسب ترین باتری برای UPS می‌باشد.

این باتری در دو نوع درپوش باز و بسته می‌باشد.

نوع درپوش بسته آن به علت عدم نیاز به سرویس و نگهداری بیشتر استفاده می‌شود.

 

انواع باتری UPS از نظر ظرفیت و ولتاژ

باتری‌ها در انواع مختلف و برای کاربردهای متعددی ساخته می‌شوند.

با توجه به میزان توان مصرفی دستگاه‌هایی که به UPS متصل هستند

ظرفیت و ولتاژ مورد نیاز انتخاب می‌شود.

باتری‌ها در ولتاژهای ۶، ۱۲، ۲۴ و ۴۸ وجود دارند.

و با ظرفیت‌های ۱.۲ آمپر ساعت الی ۲۵۰ و بیشتر موجود هستند.

برای UPS ها معمولا از باتری ۱۲ ولت و با ظرفیت ۱۰۰ آمپر ساعت استفاده می شود.

و در آمپر ساعت‌های بالا از باتری ۲ ولتی استفاده می‌شود.

در جدول زیر انواع باتری با ظرفیت‌های مختلف نشان داده شده است

همچنین ابعاد ولتاژ و وزن آن‌ها را نیز نشان داده شده است.

 

مقاله پیشنهادی بعدی: ولت، وات، آمپر و اهم چیست؟ (به زبان ساده)

انواع برند باتری UPS

باتری‌های مختلفی با برندهای داخلی و خارجی در بازار موجود است که در زیر نام چند برند آورده شده است:

صبا باتری

LONG

Welion

CGB

EFEKTA

پاناسونیک

Best N.G.H

Euronet

Moricell

Raw Power

Yuasa

Weidasi 

 

کاوا (KVA) در پو پی اس به چه معنی است؟

به توان ظاهری هر یو پی اس کاوا گفته می‌شود.

به عنوان مثال یک یو پی اس ۵ کاوا معادل ۵۰۰۰ وات، توان تولید می‌کند.

البته این عدد ظاهری یو پی اس می‌باشد و توان حقیقی یو پی اس با واحد KW سنجیده می‌شود.

در یو پی اس ۵ کاوا توان حقیقی آن معادل ۳۵۰۰ وات می‌باشد.

 

پریز یو پی اس چیست؟

در بعضی اداره‌ها به غیر از پریز برق معمولی یک پریز برق جداگانه 

که معمولا با رنگ قرمز یا رنگ و شکل متفاوتی نسبت به پریز معمولی وجود دارد.

در صورتی که از این پریز استفاده شود دیگر نیاز نیست نگران قطع شدن برق شهر بود

چون این پریز برق خود را از UPS می‌گیرد و همیشه برق دار خواهد بود.

اما از این پریز نباید برای هر وسیله‌ای استفاده کرد

مخصوصا برای وسایلی مانند موتور جوش، سنگ فرز 

و مواردی که برق زیادی در لحظه روشن شدن استفاده می کنند

زیرا به UPS آسیب خواهد زد.

 

نحوه محاسبه توان یو پی اس برای بهترین عملکرد

برای استفاده از یو پی اس باید توانی که از آن انتظار دارید را محاسبه کنید.

بنابراین باید تجهیزاتی که قرار است به این دستگاه متصل شود مشخص شده

و توان مصرفی هر کدام را نوشته و با هم جمع کنید.

توان مصرفی هر دستگاه روی آن نوشته شده است و با واحد W یا وات مشخص شده است.

اگر این توان نوشته نشده بود باید ولتاژ دستگاه مورد نظر را ضربدر آمپر آن کنید تا توان بدست آید.

به عنوان مثال لپ تاپی که من از آن استفاده می‌کنم توان مصرفی روی آداپتور آن نوشته نشده است.

ولی به جای آن ولتاژ خروجی و آمپر آن نوشته شده است.

ولتاژ خروجی از آداپتور ۲۰ ولت است که باید ضربدر آمپر آن که ۳.۲۵ است شود.

نتیجه اینکه لپ تاپ من ۶۰ وات مصرف می‌کند.

 

به این صورت توان مصرفی تمام دستگاه‌هایی که قرار است به UPS شما متصل شود را نوشته و با یکدیگر جمع بزنید.

حالا می‌توانید با توجه به میزان مصرف، یو پی اس مناسب را انتخاب کنید.

در جدول زیر توان مصرفی تعدادی از وسایل مختلف نوشته شده است که می‌توانید استفاده کنید.

 

چطور بفهمیم یو پی اس چقدر می‌تواند دستگاه‌های مختلف را روشن نگه دارد؟

طبیعی است که هر چقدر دستگاه‌های بیشتر به یو پی اس متصل شود زمان پشتیبانی و تامین برق

برای روشن نگه داشتن وسایل ما کمتر می‌شود.

همچنین این زمان به تعداد باتری و نوع یو پی اس نیز بستگی دارد.

 

به عنوان مثال می‌خواهیم ۸ کامپیوتر با توان مصرفی ۲۵۰ وات را به یک UPS متصل کنیم.

برای اینکه بفهمیم به چه یو پی اسی نیاز داریم باید همه را باهم جمع بزنیم که می‌شود ۲۰۰۰ وات ساعت.

برای این میزان مصرف به یک یو پی اس ۳ کاوا یا ۵ کاوا نیاز داریم که انتخاب مناسب تر ۵ کاوا است.

همانطور که قبلا گفتم یو پی اس ۵ کاوا توان حقیقی ۳۵۰۰ واتی دارد و این بیشتر از نیاز ما است.

 

از آنجایی که UPS همیشه نمی‌تواند بازدهی بالایی داشته باشد بنابراین بهتر است

یو پی اس با توان کمی بیشتر از نیاز انتخاب شود تا در صورت اضافه شدن چند وسیله دیگر،

نیاز به تغییر ساختار نشویم و در بدترین شرایط نیز دستگاه بتواند بازدهی خوبی داشته باشد.

حالا که توان مصرفی مورد نیاز و همچنین نوع یو پی اس را انتخاب کردیم باید بفهمیم چه تعداد باتری  

می‌تواند دستگاه‌های ما را مثلا تا ۲ ساعت روشن نگه دارد.

 

فرمول محاسبه تعداد باطری مورد نیاز برای پو پی اس

برای این منظور باید ۲۰۰۰ وات بدست آمده را ضربدر ۲ ساعت بکنیم

بعد از آن این عدد را بر ولتاژ باتری UPS مورد نظر که روی آن نوشته شده است تقسیم بکنیم.

اینجا دستگاه ما ۵ کاوا است و ولتاژ باتری آن ۴۸ ولت است.

نتیجه می‌شود ۸۳.۳۳ آمپر ساعت.

از آنجایی که باتری به این میزان ظرفیت نداریم اولین انتخاب بالاتر که ۱۰۰ آمپر ساعت است را انتخاب می‌کنیم.

باتری موجود در بازار ۱۰۰ آمپر با ولتاژ ۱۲ است.

برای اینکه بفهمیم چه تعداد باتری نیاز نیاز داریم باید ولتاژ دستگاه UPS را که ۴۸ ولت است

تقسیم بر ولتاژ باتری که ۱۲ ولت است بکنیم.

نتیجه می‌شود تعداد باتری مورد نیاز برای روشن نگه داشتن ۸ کامپیوتر به مدت ۲ ساعت.

بنابراین ما به ۴ عدد باتری ۱۰۰ آمپر ساعتی با ولتاژ ۱۲ و یک یو پی اس ۵ کاوا با ولتاژ باتری ۴۸ ولت داریم.

 

یک نکته:

اگر باتری ها را به صورت سری به یکدیگر متصل کنیم ولتاژ آن‌ها بالا می‌رود

و اگر به صورت موازی به یکدیگر متصل کنیم آمپر یا ظرفیت آن‌ها بالا می‌رود.

بنابراین در مثال بالا از آنجایی که ما به ۴۸ ولت نیاز داریم باید باتری را به روش سری به یکدیگر متصل کنیم.

 

آیا می‌توان از باتری خودرو برای یو پی اس استفاده کرد؟

امکان آن وجود دارد اما توصیه نمی‌شود.

به دلیل اینکه هم می‌تواند برای دستگاه مضر باشد و هم استفاده از آن خطرهایی در پی دارد.

باتری خودرو که نیروی انرژی را بر روی صفحات سربی معلق در مایع ذخیره می‌کند 

می‌تواند به مرور زمان، نشتی مایع ایجاد کند و گاز هیدروژن قابل اشتعال در آن نیز 

می‌تواند در محیط‌های بسته خطر آفرین باشد.

به همین دلیل باتری های UPS از نوع خاصی هستند 

و کاملا بسته و عایق شده‌اند تا از نشتی مایع و گاز جلوگیری شود.

نقطه ضعف این باتری‌ها نسبت به نوع معمولی قیمت گران آن است.

 

منبع