آشنایی کامل با UPS و انواع آن
UPS یا منبع تغذیه بدون وقفه (Uninterruptible Power Supply) یکی از تجهیزات حیاتی در دنیای فناوری و صنعت برق است که نقش کلیدی در حفاظت از تجهیزات حساس در برابر قطعی و نوسانات برق ایفا می‌کند. این دستگاه‌ها با تأمین برق موقت از طریق باتری داخلی خود، مانع از خاموش شدن ناگهانی دستگاه‌هایی مانند سرورها، کامپیوترهای حساس، تجهیزات پزشکی و صنعتی می‌شوند.
UPS چیست و چرا به آن نیاز داریم؟
قطع ناگهانی برق یا نوسانات ولتاژ می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری به تجهیزات الکترونیکی وارد کند. در بسیاری از محیط‌های صنعتی، اداری و حتی خانگی، ثبات برق اهمیت بالایی دارد. اینجاست که UPS به عنوان یک منبع جایگزین برق وارد عمل می‌شود. این سیستم می‌تواند بلافاصله پس از قطع برق شهری، توان لازم را از باتری داخلی خود تأمین کرده و دستگاه‌های متصل را روشن نگه دارد.
UPS نه تنها از خاموشی جلوگیری می‌کند، بلکه با فیلتر کردن نویز، جلوگیری از اضافه‌ولتاژ (Surge)، و حذف نوسانات برق، یک محیط پایدار برای تجهیزات فراهم می‌آورد.
کاربردهای رایج UPS
- سازمان‌ها و مراکز داده (Data Centers): جلوگیری از خاموش شدن سرورها و از دست رفتن اطلاعات.
- بیمارستان‌ها و مراکز درمانی: حفظ عملکرد تجهیزات حیاتی مانند مانیتورینگ و تنفس مصنوعی.
- کارخانجات و خطوط تولید: جلوگیری از توقف فرآیندهای اتوماسیون و ماشین‌آلات حساس.
- بانک‌ها و دستگاه‌های ATM: حفظ امنیت و کارکرد سیستم‌های بانکی.
- مراکز آموزشی و پژوهشی: جلوگیری از قطع شدن سیستم‌های آزمون آنلاین، کلاس‌های مجازی و ...
- مصارف خانگی: محافظت از کامپیوتر، تلویزیون، مودم و سایر دستگاه‌های الکترونیکی.
اجزای اصلی UPS
- باتری: ذخیره‌ساز انرژی که در زمان قطع برق، توان مورد نیاز را تأمین می‌کند.
- اینورتر (Inverter): مبدل برق DC باتری به برق AC برای استفاده‌ی دستگاه‌ها.
- شارژر: شارژ باتری در زمان وجود برق شهری.
- سوئیچ انتقال: تغییر مسیر منبع تغذیه از برق شهری به باتری و برعکس.
- فیلترها: حذف نویز، افزایش یا کاهش ولتاژ برای تنظیم برق خروجی.
انواع UPS بر اساس تکنولوژی عملکرد
-
UPS آفلاین (Offline / Standby)
در این نوع، برق شهری مستقیماً به دستگاه‌ها منتقل می‌شود و UPS تنها در زمان قطعی برق وارد مدار می‌شود. در حالت عادی، UPS فقط نقش ناظر را دارد و هنگام افت ولتاژ یا قطعی کامل برق، بلافاصله سوئیچ می‌کند و برق را از باتری تأمین می‌نماید.
مزایا:
- قیمت پایین
- مصرف انرژی کمتر
- مناسب برای تجهیزات خانگی و کم‌مصرف
معایب:
- تأخیر اندک در زمان سوئیچ کردن
- عدم فیلتر کامل نوسانات و نویز برق
-
UPS لاین-اینتراکتیو (Line-Interactive)
این نوع UPS علاوه بر تأمین برق در زمان قطعی، دارای سیستم تنظیم ولتاژ (AVR) است که در هنگام نوسانات ولتاژ بدون نیاز به سوئیچ به باتری، برق را اصلاح می‌کند. این نوع UPS برای دفاتر، فروشگاه‌ها، و تجهیزات نسبتاً حساس مناسب است.
مزایا:
- اصلاح ولتاژ در لحظه
- بازدهی بهتر نسبت به نوع آفلاین
- زمان سوئیچ بسیار کوتاه
معایب:
- نسبت به UPS آنلاین از محافظت کمتری برخوردار است
-
UPS آنلاین (Online / Double Conversion)
این مدل پیشرفته‌ترین نوع UPS است که در تمام زمان‌ها برق ورودی را به DC و سپس به AC تبدیل می‌کند. این فرآیند باعث می‌شود برق خروجی کاملاً پایدار و بدون نوسان باشد. UPS آنلاین برای تجهیزات بسیار حساس مانند دیتاسنترها، تجهیزات پزشکی و صنعتی استفاده می‌شود.
مزایا:
- حذف کامل نوسانات، نویز و قطعی برق
- بدون زمان سوئیچ
- حفاظت حداکثری برای دستگاه‌ها
معایب:
- قیمت بالا
- نیاز به سیستم تهویه مناسب و فضای بیشتر
مقایسه UPSها در یک نگاه
مناسب برای |
زمان سوئیچ |
کیفیت برق خروجی |
هزینه |
نوع UPS |
| مصارف خانگی ساده | دارد | متوسط | پایین | آفلاین |
| دفاتر، تجهیزات شبکه | بسیار کم | خوب | متوسط |
لاین-اینتراکتیو |
| مراکز داده، بیمارستان‌ها | ندارد | عالی | بالا | آنلاین |
باتری UPS و نحوه نگهداری از آن
باتری UPSها معمولاً از نوع سیلد اسید (SLA) یا باتری لیتیومی هستند. عمر مفید این باتری‌ها بسته به نوع، برند و شرایط محیطی بین ۲ تا ۵ سال متغیر است.
عوامل مؤثر در افزایش عمر باتری:
- دمای مناسب محیط (بین ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد)
- جلوگیری از شارژ و دشارژ مداوم
- استفاده از باتری با کیفیت و برند معتبر
- تست دوره‌ای وضعیت باتری و UPS
نکات مهم هنگام خرید UPS
- محاسبه دقیق توان مصرفی تجهیزات: توان مصرفی تجهیزات را بر حسب وات یا VA محاسبه کرده و با در نظر گرفتن ۳۰٪ ظرفیت اضافه، UPS مناسب را انتخاب کنید.
- مدت زمان پشتیبانی: مشخص کنید که در زمان قطع برق چند دقیقه یا ساعت باید سیستم‌ها روشن بمانند.
- تعداد خروجی‌ها: توجه کنید که UPS خروجی‌های کافی برای دستگاه‌های شما داشته باشد.
- نوع دستگاه متصل: برای تجهیزات حساس حتماً از UPS آنلاین استفاده کنید.
- برند و گارانتی: برندهای معتبر با خدمات پس از فروش در دسترس را انتخاب کنید.
برندهای مطرح UPS در بازار ایران:
- APC by Schneider Electric (از برندهای بسیار معتبر جهانی)
- FARAN (تولید داخل، قابل رقابت با برندهای خارجی)
- Inform
- Tesla Power
- Emerson / Vertiv
- PowerShield
- SKE
کاربردهای خاص UPS در صنایع
- در صنایع نفت و گاز، برای پایش و کنترل لحظه‌ای تجهیزات
- در بیمارستان‌ها برای پشتیبانی از اتاق عمل، ICU و سایر بخش‌های حساس
- در مراکز نظامی و امنیتی برای حفظ امنیت داده و پایداری شبکه‌ها
- در بانک‌ها برای حفظ کارکرد تجهیزات خودپرداز (ATM) و سرورها
جمع‌بندی نهایی
UPS یکی از مهم‌ترین ابزارهای حفظ ایمنی و پایداری سیستم‌های الکترونیکی در برابر اختلالات برق است. انتخاب نوع مناسب UPS با توجه به نیاز، توان مصرفی، مدت زمان پشتیبانی و سطح حساسیت تجهیزات، نقش بسیار مهمی در امنیت داده‌ها و جلوگیری از خسارات احتمالی دارد. با شناخت دقیق انواع UPS و عملکرد آنها، می‌توان از این فناوری قدرتمند بهره برد و آسودگی خاطر بیشتری در برابر نوسانات و قطعی برق داشت.
در نهایت نحوه عملکرد UPS برند SKE مدل GS3000 نمایش داده شده است:
