انواع مختلف سیستم های برق اضطراری (UPS)
در بازار در مورد انواع مختلف سیستم های یو پی اس و ویژگی های آنها بدلیل تنوع بالا و اطلاعات کم عموم مردم خرید بسیار گیج کننده است. فروشگاه دوربین مداربسته آریا با ارائه 2 مقاله به تعریف هر یک از این انواع مختلف سیستم های برق اضطراری پرداخته و کاربرد عملی هر یک مورد بحث قرار گرفته است همچنین مزایا و معایب آنها نیز ذکر شده است. با استفاده از این اطلاعات، می توانید از تصمیمات درستی در مورد انتخاب UPS متناسب با نیاز خود را اتخاذ کنید.
برای آشنایی بیشتر با یو پی اس برای دوربین های مداربسته به این مقاله رجوع کنید.
انواع مختلف UPS ها و ویژگی های آنها اغلب باعث سردرگمی در صنعت مرکز داده می شوند. به عنوان مثال، به طور گسترده ای معتقد است که تنها دو نوع سیستم های یو پی اس، یعنی یو پی اس آماده به کار و یو پی اس های آنلاین وجود دارد. این دو اصطلاح معمول استفاده شده به درستی بسیاری از سیستم های یو پی اس موجود نیست.
بسیاری از سوء تفاهمات در مورد سیستم های UPS هنگامی که انواع مختلف توپولوژی های UPS به درستی شناسایی می شوند روشن می شود. رویکردهای طراحی مشترک در اینجا بررسی شده است، از جمله توضیحات کوتاه در مورد چگونگی کار هر توپولوژی. این به شما کمک می کند که سیستم ها را به درستی شناسایی و مقایسه کنید.
انواع یو پی اس
انواع مختلف سیستم های برق اضطراری (UPS)
انواع سیستم های UPS برای استفاده از روش های طراحی طراحی شده اند که هر کدام با ویژگی های مشخص مشخص می شوند. رایج ترین شیوه های طراحی عبارتند از:
* Line Interactive
* Standby on-line hybrid
* Standby-Ferro
* Double Conversion On-Line
* Delta Conversion On-Line
Standby UPS (UPS آماده به کار)
شارژ UPS شایع ترین نوع استفاده شده برای رایانه های شخصی است. در نمودار بلوک نشان داده شده در شکل 1، سوئیچ انتقال برای انتخاب ورودی AC فیلتر شده به عنوان منبع اصلی اولیه (مسیر خط جامد) تنظیم شده است و به منبع باتری یا اینورتر تبدیل می شود به عنوان منبع پشتیبان باید منبع اصلی خراب شود. هنگامی که این اتفاق می افتد، سوئیچ انتقال باید بار را به منبع تغذیه منبع تغذیه باتری / مبدل تبدیل کند (مسیر خطا). اینورتر فقط زمانی شروع می شود که قدرت نتواند، از این رو نام “آماده به کار” است.
انواع مختلف سیستم های برق اضطراری (UPS)
شکل 1 – UPS آماده به کار: راندمان بالا، اندازه کوچک و هزینه کم، مزایای اصلی این طراحی است. این فیلترها با فیلترهای مناسب و مدارهای شتاب دهنده نیز می توانند فیلتراسیون صوتی مناسب و سرکوب جریان را فراهم کنند.
UPS Line Interactive
UPS Line Interactive نشان داده شده در شکل 2 ، رایج ترین طراحی مورد استفاده برای کسب و کارهای کوچک ، وب و سرورهای اداری است. در این طراحی، مبدل قدرت باتری به AC (اینورتر) همیشه به خروجی یو پی اس متصل است. اینورتر در معرض زمانی که ورودی AC قدرت طبیعی است، شارژ باتری را انجام می دهد.
هنگامی که قدرت ورودی نتواند، سوئیچ انتقال باز می شود و قدرت از باتری به خروجی یو پی اس جریان می یابد. با اینورتر همیشه در خروجی قرار گرفته و به آن متصل می شود، این طراحی فیلتر اضافی را فراهم می کند و باعث کاهش گذرای سوئیچینگ در مقایسه با توپولوژی آماده به کار UPS می شود.
علاوه بر این، طراحی خط Interactive معمولا یک ترانسفورماتور تغییر شیر می دهد. این تنظیم ولتاژ را تنظیم می کند با تنظیم شیرهای ترانسفورماتور به عنوان ولتاژ ورودی متفاوت است. تنظیم ولتاژ یکی از ویژگی های مهم در شرایط ولتاژ پایین است، در غیر این صورت UPS به باتری منتقل می شود و سپس در نهایت بارگیری. این استفاده از باتری مکرر می تواند باعث خراب شدن باتری زودرس شود.
با این حال، اینورتر نیز می تواند طراحی شود به طوری که شکست آن هنوز جریان جریان برق از ورودی AC به خروجی را فراهم می کند، که پتانسیل نقطۀ تک نقطه را از بین می برد و به طور موثر برای دو مسیر قدرت مستقل فراهم می کند. این توپولوژی به طور ذاتی بسیار کارآمد است که منجر به قابلیت اطمینان بالا و در عین حال حفاظت قدرت برتر است.
انواع مختلف سیستم های برق اضطراری (UPS)
شکل 2 – خط تعاملی: راندمان بالا، هزینه کم، قابلیت اطمینان بالا و توانایی اصلاح ولتاژ پایین یا ولتاژ بالا، نوع UPS را در محدوده قدرت 0.5-5kVA نشان می دهد.
Standby On-Line Hybrid
On-Line Hybrid در حالت آماده به کار، توپولوژی مورد استفاده برای بسیاری از UPS های زیر 10kVA است که به صورت “آنلاین” برچسب گذاری می شوند. هنگامی که قطع برق AC تشخیص داده می شود، DC-DC در حالت آماده به کار مبدل DC از باتری روشن می شود، درست مانند UPS آماده به کار. شارژر باتری نیز مانند UPS آماده به کار است. با توجه به خازن های DC ترکیبی، UPS زمان انتقال را در طول قطع برق AC نشان نمی دهد. این طراحی گاهی اوقات با یک سوئیچ انتقال اضافی برای دور زدن در طول یک سوء عملکرد یا اضافه بار نصب شده است. شکل 3 این توپولوژی را نشان می دهد.
انواع مختلف سیستم های برق اضطراری (UPS)
شکل 3 – On-Line Hybrid: بخش غلط بیشتر این توپولوژی، اعتقاد بر این است که مسیر اصلی اولیه همیشه “On-line” است، در حالی که در واقع، مسیر قدرت از باتری به خروجی تنها نیمی از ” در خط “(اینورتر)، در حالی که نیمه دیگر (مبدل dc-dc) در حالت آماده به کار عمل می کند.
Standby-Ferro UPS
UPS Standby-Ferro یک نوع غالب UPS در محدوده 3-15kVA بود. این طراحی به یک ترانسفورماتور اشباع خاص که دارای سه سیم پیچ (اتصالات قدرت) است بستگی دارد. مسیر اصلی اولیه از ورودی AC، از طریق سوئیچ انتقال، از طریق ترانسفورماتور و خروجی است. در صورت خرابی برق، سوئیچ انتقال باز می شود و اینورتر بار خروجی را بر می گرداند.
انواع مختلف سیستم های برق اضطراری (UPS)
شکل 4 – Standby-Ferro: قابلیت اطمینان بالا و فیلتر خط بسیار عالی این نقاط قوت طراحی هستند. با این حال، طراحی با راندمان بسیار کم و بی ثباتی همراه با بعضی از ژنراتورها و رایانه های اصلاح شده با قدرت جدیدتر، باعث کاهش محبوبیت این طراحی شده است.
در حالت Standby-Ferro، اینورتر در حالت آماده به کار قرار دارد و زمانی که قدرت ورودی نتواند و سوئیچ انتقال باز است، انرژی می گیرد. این ترانسفورماتور توانایی خاصی از “رزونانس” دارد که محدودیت ولتاژ و شکل موج خروجی را “شکل دهی” می کند. انزوا از گذرهای برق AC ارائه شده توسط ترانسفورماتور Ferro به خوبی یا بهتر از هر فیلتر در دسترس است. اما ترانسفورماتور Ferro خود را ایجاد اعوجاج ولتاژ خروجی شدید و گذرا می کند، که می تواند بدتر از یک اتصال AC ضعیف باشد.
با وجود اینکه UPS در حالت آماده به کار طراحی شده است، حالت Standby-Ferro مقدار زیادی حرارت را تولید می کند، زیرا ترانسفورماتور فرکانس رزونانس به طور ذاتی ناکارآمد است. این ترانسفورماتور نسبت به ترانسفورماتورهای جداسازی منظم نیز نسبتا بزرگ است. به طوری که UPS های آماده به کار (Ferro U) معمولا بزرگ و سنگین هستند. سیستم های آماده به کار فور UPS اغلب به عنوان واحد On-Line معرفی می شوند، حتی اگر آنها یک سوئیچ انتقال داشته باشند، اینورتر در حالت آماده به کار عمل می کند و در هنگام قطع برق AC مشخص می شود. شکل 4 این توپولوژی آماده به کار – فر را نشان می دهد.
دلیل اصلی این که چرا سیستم های Standby-Ferro UPS دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند، این است که آنها می توانند در هنگام کارکردن یک منبع تغذیه رایانه ای مدرن ناپایدار باشند. تمام سرورهای بزرگ و روترها از منبع تغذیه “اصلاح قدرت فاکتور” استفاده می کنند که مقاومت ورودی منفی را در برخی از محدوده فرکانس نشان می دهد. هنگامی که با امپدانس نسبتا بالا و رزونانس ترانسفورماتور فرعی ترکیب می شود، این می تواند منجر به نوسانات خود به خود و آسیب رسان شود.
Double Conversion On-Line UPS
این شایع ترین نوع یو پی اس های بالاتر از ۱۰kVA است. نمودار بلوک یو پی اس On Line Double Conversion، نشان داده شده در شکل ۵، مشابه حالت آماده به کار است، به جز اینکه مسیر اصلی اینورتر به جای مبدل AC است.
شکل ۵ – Double Conversion On-Line: این یو پی اس عملکرد نزدیک به خروجی الکتریکی را فراهم می کند. اما مصرف مداوم در اجزای قدرت، قابلیت اطمینان نسبت به سایر طرح ها را کاهش می دهد و انرژی مصرف شده توسط ناکارآیی برق، بخش قابل توجهی از هزینه های طول عمر یو پی اس است. همچنین قدرت ورودی توسط شارژر باتری بزرگ اغلب غیر خطی است و می تواند با ایجاد سیم کشی برق یا ایجاد مشکلاتی در ژنراتورهای آماده به کار باشد.
در طراحی Double Conversion On-Line، شکست AC ورودی سبب فعال شدن سوئیچ انتقال نمی شود، زیرا AC ورودی منبع اصلی نیست بلکه منبع پشتیبان است. بنابراین، در هنگام قطع برق در ورودی، عملیات در خط به هیچ زمان انتقال منتهی نمی شود. حالت On-Line عملیات زمان انتقال را نشان می دهد زمانی که قدرت از منبع برق شارژر اصلی / باتری / اینورتر نتواند.
این می تواند زمانی رخ دهد که هر یک از بلوک های این مسیر قدرت خراب شود. قدرت اینورتر نیز می تواند به طور خلاصه منقبض شود، در صورتی که اینورتر تغییرات بار ناگهانی و یا مشکلات کنترل داخلی را تحمل کند، باعث انتقال خواهد شد.
سیستم های دوبار تبدیل یو پی اس به صورت همزمان زمان انتقال را نشان می دهند، اما تحت شرایط مختلف از یو پی اس های تعاملی آماده به کار یا خط. در حالی که یو پی اس های آماده به کار و خط تعاملی زمان انتقال را هنگامی که یک خاموش شدن اتفاق می افتد نشان می دهد، UPS دو خط تبدیل در خط زمان انتقال را زمانی که یک گام بزرگ بار یا جریان جرقه وجود دارد نشان می دهد.
این زمان انتقال، نتیجه انتقال بار از اینورتر یو پی اس به خط بایت است. به طور کلی، این خط باطله با دو کنترل کننده سیلیکون رکتیفایر (SCR) ساخته شده است. این سوئیچ های حالت جامد بسیار سریع هستند، بنابراین شبیه به UPS Standby و Line Interactive هستند، زمان انتقال بسیار مختصر است، معمولا ۴-۶ میلی ثانیه. هر دو شارژر باتری و اینورتر جریان کل بار بار را در این طراحی تبدیل می کند که باعث کاهش کارایی و افزایش تولید گرما می شود.
Delta Conversion On-Line UPS (یو پی اس در حال تبدیل دلتا)
این طراحی UPS، نشان داده شده در شکل ۶، یک تکنولوژی جدید معرفی شده برای از بین بردن نقاط ضعف طراحی Double Conversion On-Line است و در محدوده ۵kVA تا ۱ MW در دسترس است. شبیه به طراحی Double Conversion On-Line، UPS OnLine Conversion Delta همیشه اینورتر را فراهم می کند که ولتاژ بار را فراهم می کند. با این حال، دلتا مبدل اضافی نیز قدرت را برای خروجی اینورتر می دهد. در شرایط شکست AC یا اختلالات، این طرح رفتار مشابه با Double Conversion On-Line را نشان می دهد.
انواع مختلف سیستم های برق اضطراری (UPS) بخش دوم
شکل ۶ – Delta Conversion On Line: در حالت های حالت پایدار، مبدل دلتا اجازه می دهد که یو پی اس به قدرت بارگذاری با کارایی بسیار بیشتر از طراحی دو تبدیل تبدیل شود.
یک روش ساده برای درک کارایی انرژی توپولوژی تبدیل دلتا این است که انرژی مورد نیاز برای ارائه یک بسته از طبقه چهارم به طبقه پنجم یک ساختمان را در نظر بگیریم. همانطور که در شکل ۷ نشان داده شده است. تکنولوژی Delta Conversion صرفه جویی انرژی را تنها با حمل بسته تفاوت (دلتا) بین نقاط شروع و پایان. دوقطبی On-Line UPS توان را به باتری تبدیل می کند و دوباره آن را در حالی که مبدل دلتا مبدل اجزای قدرت را از ورودی به خروجی منتقل می کند.
شکل ۷ – تحلیل دو تبدیل در مقابل تبدیل دلتا
در طراحی Delta Conversion On-Line، مبدل دلتا با اهداف دوگانه عمل می کند. اول، کنترل ویژگی های ورودی ورودی است. این جلوی جلو فعال، قدرت را به شیوه ای سینوسی متصل می کند، به حداقل رساندن هارمونیک های منعکس کننده بر روی ابزار. این شرایط مطلوب را برای خطوط و سیستم های ژنراتور فراهم می کند و گرما و سیستم را در سیستم توزیع برق کاهش می دهد. تابع دوم مبدل دلتا این است که باتری یو پی اس را با کشیدن قدرت و تبدیل آن به ولتاژ شارژ مناسب DC بگنجانید.
UPS های On-Line Conversion Delta ویژگی های خروجی همانند طراحی Double Conversion On-Line را فراهم می کند. با این حال، ویژگی های ورودی بسیار متفاوت هستند. با اصلاح فاکتور قدرت کامل، طراحی درون خطی دلتا، هر دو کنترل ورودی ورودی و کنترل قدرت خروجی را فراهم می کند.
مهمترین مزیت کاهش قابل توجهی در تلفات انرژی است. کنترل برق ورودی همچنین UPS را با تمام مجموعه های ژنراتور سازگار می کند و نیازمندی های سیم کشی و ژنراتور را کاهش می دهد.
تکنولوژی Delta Conversion On-Line تنها تکنولوژی اصلی UPS است که امروزه توسط اختراعات محافظت می شود و از اینرو احتمالا از طیف وسیعی از تامین کنندگان یو پی اس در دسترس نخواهد بود.
خلاصه ای از انواع UPS
جدول زیر نشان می دهد برخی از ویژگی های انواع مختلف یو پی اس. برخی از ویژگی های یک یو پی اس، مانند بهره وری، با انتخاب نوع یو پی اس دیکته می شوند. از آنجا که پیاده سازی و کیفیت تولید بیشتر ویژگی های قوی مانند قابلیت اطمینان را تحت تاثیر قرار می دهد، این عوامل باید علاوه بر این ویژگی های طراحی ارزیابی شود.
استفاده از انواع یو پی اس در صنعت
ارائه محصول محصول UPS فعلی در طول زمان تکامل یافته است تا بسیاری از این طرحها را شامل شود. انواع UPS دارای ویژگی هایی هستند که آنها را برای برنامه های کاربردی مختلف مناسب تر می کند و خط تولید APC این تنوع را نشان می دهد که در جدول زیر نشان داده شده است:
نتیجه گیری
انواع یو پی اس های مختلف برای برنامه های مختلف مناسب هستند و هیچ نوع یو پی اس تنها برای تمام برنامه های کاربردی مناسب نیست. با استفاده از انواع توپولوژی های UPS در بازار امروز، این دستورالعمل ها به سردرگمی در مورد چگونگی عملکرد هر توپولوژی و مزایا و معایب هر یک کمک خواهد کرد. تفاوت های قابل توجهی در طراحی UPS بین محصولات موجود در بازار با مزایای نظری و عملی برای رویکردهای متفاوت وجود دارد. با این وجود، کیفیت اولیه اجرای طرح و کیفیت تولید اغلب در تعیین عملکرد نهایی به دست آمده در برنامه مشتری بستگی دارد.
همچنین میتوانید از دیزل ژنراتور برای دوربین مداربسته استفاده نماید.
تماس با ما:
فروشگاه دوربین مداربسته آریا به عنوان تولید کننده دوربین مداربسته با برند INFINITY با ۲ سال گارانتی طلایی آریا به آدرس تهران خیابان جمهوری بعد از پل حافظ، پاساژ امجد طبقه ۴ واحد ۱۲ ، ۰۲۱۶۶۷۲۹۰۴۱ – ۰۹۱۲۲۸۸۹۳۴۶ ، آماده ارائه خدمات نصب و راه اندازی دوربین مداربسته به هزینه بسیار پایین می باشد.