انواع UPS و کاربرد آنها

معرفی انواع UPS و کاربرد آنها

در دنیای امروز، استفاده از برق برای انجام فعالیت‌های روزمره بسیار ضروری است. اما همیشه اطمینان نداریم که برق به طور پایدار در دسترس باشد. به همین دلیل، سیستم‌ هایی ساخته شده اند به نام  UPS یا منبع تغذیه بدون وقفه که در شرایطی که برق شهری قطع شده باشد، شروع به کار می کنند و انرژی مورد نیاز را تامین می کنند.

UPS  چیست؟

منبع تغذیه بدون وقفه (Uninterruptible Power Supply) یا به اختصار UPS دستگاهی است که با از دست رفتن منبع اصلی تغذیه (معمولاً برق شهر)، تأمین توان را حداقل در زمان کوتاهی، نگه می‌دارد. هدف اصلی UPS حفظ جریان برق و تداوم انرژی است و در مواقع قطعی برق یا نوسانات ولتاژ، برق لازم را فراهم می‌کند. همچنین یو پی اس در مقابل تغییرات ناگهانی توان نیز از دستگاه‌ها محافظت می‌کند.

در شرایطی که برق دچار نوسان یا قطعی می‌شود، دستگاه‌های یو پی اس نقش حیاتی در حفظ امنیت و عملکرد سیستم‌های رایانه‌ای و تجهیزات فناوری اطلاعات ایفا می‌کنند. یو پی اس در زمان کاهش ولتاژ یا قطع جریان برق به باتری‌های خود متکی می‌شود تا تغذیه‌ی پیوسته‌ای را فراهم کند. این دستگاه‌ها برای حفظ عملکرد محیط‌های حساس و بحرانی ضروری هستند. بسته به اندازه و فناوری یو پی اس، این دستگاه‌ها می‌توانند برای مدت زمان معینی پشتیبانی انرژی را تضمین کنند تا ژنراتورها راه‌اندازی شوند یا تجهیزات شبکه به صورت ایمن خاموش گردند. با وجود جریان برق کافی، یو پی اس از رایانه‌ها و لوازم جانبی در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت می‌کند و می‌تواند در حفاظت از یک دستگاه منفرد یا کل مرکز داده مؤثر باشد.در این آموزش، انواع یو پی اس را مرور خواهیم کرد.

انواع UPS

سه نوع اصلی یو پی اس وجود دارد که برای مجموعه‌ای وسیع از کاربردها طراحی شده‌اند و نیازهای مختلف سازمانی و فردی را برآورده می‌کنند. یو پی اس آماده به کار، که به عنوان یو پی اس آفلاین نیز شناخته می‌شود، در صورت بروز خرابی الکتریکی به صورت خودکار به باتری سوئیچ می‌کند. دو نوع دیگر، یو پی اس‌های تعاملی با خط و آنلاین هستند، که نوع آنلاین گران‌تر است. هر نوع یو پی اس در صورت قطع دسترسی به برق، دستگاه‌های شبکه را فعال نگه می‌دارد.

UPS

یو پی اس آماده به کار یا آفلاین

یو پی اس آماده به کار یا آفلاین، یک منبع تغذیه‌ی غیرفعال است که در زمان قطع برق، انرژی کوتاه مدت و باتری را فراهم می‌کند. در شرایط عادی، سخت‌افزار از طریق اتصال مستقیم AC انرژی دریافت می‌کند و واحد آماده به کار و اینورتر آن تا زمان نیاز به پشتیبانی از باتری در حالت آماده‌باش هستند. بسته به مدل، یو پی اس آماده به کار می‌تواند از داده‌ها و تجهیزات حساس در برابر نوسانات ولتاژ محافظت کند. این دستگاه‌ها به صورت جمع و جور برای محافظت از شبکه‌های خانگی در دسترس هستند و معمولاً برای حفاظت از رایانه‌ها، مودم‌ها، تجهیزات VoIP و سایر سخت‌افزارها استفاده می‌شوند. این نوع یو پی اس از لحاظ قیمتی ارزان‌ترین گزینه در میان سه نوع یو پی اس است.

یو پی اس‌های آفلاین، که به عنوان یو پی اس‌های آماده به کار نیز شناخته می‌شوند، منبع اصلی برق برای خانه‌ها و محل‌های کار را تأمین می‌کنند. این اصطلاح آن‌ها را از یو پی اس‌های کاملاً بدون وقفه و آنلاین متمایز می‌کند. این نوع یو پی اس‌ها، در طراحی اساسی خود، برنامه‌های زمانی پشتیبان را برای محیط‌های خانگی و حرفه‌ای با نیازهای کمتر فراهم می‌آورند.

یو پی اس‌های پشتیبان، که به عنوان یو پی اس‌های آماده به کار نیز شناخته می‌شوند، در هنگام قطع برق، به سرعت به باتری‌های خود سوئیچ می‌کنند تا توان لازم را برای مدت زمان محدودی فراهم آورند. با تشخیص قطعی برق، سوئیچ انتقال فعال شده و به سرعت فرآیند پشتیبان‌گیری را آغاز می‌کند. این انتقال معمولاً در چند میلی‌ثانیه رخ می‌دهد و هر یو پی اس زمان پاسخ متفاوتی دارد. اگرچه این انتقال فوری نیست، اما نباید باعث قطع جریان برق به تجهیزات شود. در صورت قطعی طولانی‌مدت برق، باتری‌های یو پی اس امکان خاموش کردن ایمن تجهیزات را فراهم می‌کنند تا از داده‌ها و تجهیزات محافظت شود.

یو پی اس‌های آنلاین

یو پی اس‌های آنلاین از تکنولوژی تبدیل دوگانه یا دلتا استفاده می‌کنند که باعث می‌شود تجهیزات شبکه مستقیماً از برق شهری تغذیه نشوند. در این سیستم، برق AC ابتدا به DC تبدیل شده، سپس به باتری منتقل می‌شود و پس از آن توسط اینورتر دوباره به AC وارونه می‌گردد تا به تجهیزات تحویل داده شود. این فرآیند باعث می‌شود که تجهیزات محاسباتی به طور مداوم توان پاک و بدون نوسان دریافت کنند. با استفاده از تبدیل دلتا، انرژی مستقیماً برای بهره‌برداری از کامپیوترها، روترها و سایر تجهیزات فرستاده می‌شود، که نتیجه آن یک سیستم یو پی اس آنلاین کارآمد با انرژی است که بدون نیاز به مراحل پردازش اضافی، توان را تأمین می‌کند.

یو پی اس‌های آنلاین در هنگام بروز خرابی‌های الکتریکی، جریان برق پایداری را برای حفاظت از تجهیزات شبکه فراهم می‌کنند. این سیستم‌ها با شناسایی نوسان یا قطعی برق، به طور خودکار به باتری‌های داخلی سوئیچ می‌کنند و تا زمان رفع مشکل، تغذیه‌ی مداوم را تضمین می‌کنند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که یو پی اس‌های آنلاین از نظر قابلیت اطمینان بر واحدهای آفلاین یا تعاملی با خط برتری داشته باشند.

فناوری تبدیل دوگانه در یو پی اس‌ها به محافظت از تجهیزات حساس کمک می‌کند و این واحدها برای محافظت از سرورهای شبکه، مراکز داده و دیگر محیط‌های مهم در دسترس هستند. با این فناوری، در زمان سوئیچ به باتری، هیچ زمان انتقالی وجود ندارد، که این امر به حفظ پایداری و عملکرد بی‌وقفه کمک می‌کند. یو پی اس‌های آنلاین هوشمند برای پشتیبانی از بارهای سنگین و زمان‌های اجرای طولانی‌تر طراحی شده‌اند و واحدهای مقرون‌به‌صرفه‌تری نیز برای استفاده در دفاتر کوچکتر موجود هستند. معمولاً، هرچه یک واحد یو پی اس بزرگ‌تر باشد، توانایی پشتیبانی از تجهیزات برای مدت زمان طولانی‌تری را دارد.

یو پی اس تعاملی با خط

یو پی اس تعاملی با خط یک نوع منبع تغذیه بدون وقفه است که قابلیت تنظیم خودکار ولتاژ را دارد و به نوسانات ولتاژ بالا و پایین پاسخ می‌دهد. این دستگاه‌ها قادرند در زمان خاموشی، بدون استفاده از باتری، تجهیزات را پشتیبانی کنند. یو پی اس تعاملی با خط به عنوان اولین خط دفاع در برابر نوسانات برق عمل می‌کند و دارای فناوری اینورتر یا مبدل است که باتری را در طول عملیات عادی شارژ می‌کند. در زمان قطع برق، این یو پی اس انرژی باتری را به جریان AC تبدیل می‌کند تا تغذیه دستگاه‌ها را تضمین کند.

یو پی اس‌های تعاملی با خط در حوزه محافظت از برق، از تجهیزات حساس در برابر خاموشی‌ها محافظت می‌کنند. این دستگاه‌ها گران‌تر از مدل‌های آماده به کار هستند اما نسبت به یو پی اس‌های آنلاین، مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌باشند. یو پی اس‌های تعاملی با خط در زمان ولتاژ پایین یا قطعی‌های کوتاه مدت برق، عملکرد را حفظ می‌کنند و در صورت احتمال قطع برق، باتری‌های آن‌ها امکان خاموش کردن ایمن دستگاه‌ها را فراهم می‌کنند. برخی از این دستگاه‌ها همچنین دارای ویژگی‌های فیلترینگ هستند.

در مقایسه با یو پی اس‌های آماده به کار، یو پی اس‌های تعاملی با خط دارای ترانسفورماتور خودکار هستند که می‌تواند ولتاژ خروجی را افزایش یا کاهش دهد و به تغییرات در توان AC پاسخ دهد. در مقابل، یو پی اس‌های آنلاین از یک اینورتر برای انتقال توان استفاده می‌کنند و می‌توانند بدون هیچ زمان انتقالی، توان را به صورت “بدون وقفه” ارائه دهند. در حالی که یو پی اس‌های تعاملی با خط به زمان انتقالی حدود یک میلی‌ثانیه برای سوئیچ به حالت باتری در هنگام خرابی نیاز دارند.

جمع بندی

سیستم‌های مدیریت برق قابل اعتماد اطمینان می‌دهند که تجهیزات با ارزش هرگز بدون برق نمی‌مانند. هنگام خرید یو پی اس، باید امتیاز ولت آمپر (VA) دستگاه با کل باری که باید محافظت شود، مطابقت داشته باشد. این بار شامل تمام تجهیزات و لوازم جانبی شبکه است. یو پی اس‌های آنلاین پیشرفته از فناوری تبدیل دوگانه برای ارائه توان مداوم حتی در زمان خاموشی‌ها به سیستم‌های سرور و مراکز داده استفاده می‌کنند.