معرفی انواع UPS و آموزش کار با دستگاه برق اضطراری و شارژر باتری (UPS DC) مدل SE-U12

همان طور که می‌دانید UPS مخفف عبارت Uninterruptible power supply، به معناي منبع تغذيه بدون وقفه است.

یک دستگاه یو پی اس به زبان ساده وسیله ای برای ذخیره انرژی برق بمنظور استفاده از آن در مواقع قطع برق است. هنگام قطع برق یا زمانی که ولتاژ از یک مقدار معینی کمتر شود UPS به‌طور خودکار مصرف کننده را از منبع تغذیه اصلی به باتری موجود درون سیستم خود تغییر می‌دهد، این کار در مدت زمانی کمتر از دو میلی‌ثانیه انجام می‌پذیرد و در نتیجه دستگاه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و بدون وقفه به کار خود ادامه می‌دهد.

در زیر تصاویر انواع UPS های AC بزرگ، سنگین و گران قیمت و البته حرفه ای را مشاهده می‌کنید که در صنایع مختلفی کاربرد خاص خود را دارد.

انواع UPS

تاکنون در بازار UPSها غالبا تحت شبکه برق شهری 220vAC کار می‌کنند (ورودی و خروجی 220v متناوب دارند) که البته در این آموزش قصد ما معرفی محصولی دیگر از این خانواده است که در ادامه به آن میرسیم.

ناگزیر ما نیز از زمان دانشگاه عادت کرده ایم به ارائه مطالب تئوری (:  لذا باید گفت به طور کلی سه نوع ساختار در  یو پی اس ها وجود دارند:

1_ یو پی اس آفلاین ( Standby UPS )

در شرایط عادی این نوع از UPS با شارژر باتری به طور مداوم کار می کند تا باتریها را همیشه و کاملاً آماده نگهدارد، مادامی که افت ولتاژ ورودی از حداقل مجاز رخ دهد، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و تامین مصرف کننده به وسیله سوئیچ به اینورتر منتقل می‌شود، با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ ورودی آغاز می‌شود، وقفه‌ای اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می‌دهد، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه چند میلی ثانیه است.

2_ یو پی اس آنلاین ( Online UPS )

با توجه به اینکه برق متناوب شهری در دستگاه‌های الکترونیکی به برق مستقیم تبدیل می‌شود، در سیستم آنلاین، برق ورودی بعد از یکسوسازی و تبدیل به جریان مستقیم برای شارژ باتری استفاده می‌شود و خروجی باتری با بهره‌گیری از مبدل، مجددا به سیگنال سینوسی تبدیل می‌شود و چون این سیگنال کاملا باز تولید می‌شود، هچ گونه مشکلات برق شهری مانند نوسان و تغییر فرکانس را ندارد و کاملا سینوسی و ثابت است. در یو‌پی‌اس‌های آنلاین زمان بین قطع برق شبکه و وصل برق اضطراری توسط یو پی اس، صفر ثانیه است.

3_ یو پی اس تعاملی ( Line Interactive UPS )

در این تکنولوژی، مبدل همیشه روشن است و هنگامی که توان منبع ورودی در بازه مجاز است، به شارژ باتری‌ها مشغول است و وقتی، توان ورودی از بازه مجاز خارج شود، پیوستگی توان خروجی، از مبدل و انرژی ذخیره شده باتری‌ها تامین می‌شود.

و اما بریم سراغ اصل مطلب…

همیشه در طراحی دستگاه ها و مدارات الکترونیکی که عمدتاً با جریان DC و در محدوده ولتاژی 5 تا 24 ولت کار می‌کنند این دغدغه را داشته‌ایم که اگر برق قطع شد چه کار کنیم؟ اگر بخواهیم دستگاه قابل حمل حرفه ای داشته باشیم چه کار کنیم؟ چه طوری مشکلمون رو حل کنیم؟ غالبا دست و پا شکسته مشکل را موقتا حل کرده ایم.

“به شخصه من به عنوان یک طراح همیشه دنبال یک برد یا ماژولی بودم که ارزون باشه و بتونه باتری دستگاهم رو اتومات شارژ کنه و از خاموش/روشن شدن دستگاهم در صورت قطع و وصل تغذیه اصلی‌ش جلوگیری کنه؛ خب این آرزو شدنی بود ولی باید کلی پول می‌دادم، UPS ها معمولا خیلی گرون بودن و از طرفی اونها همه AC بودن و مدارات من کوچیک و سازگار با جریان DC” سید احمد موسوی

اکنون مفتخریم شما را با اولین ماژول UPS DC بازار آشنا کنیم، این دستگاه قادر است همزمان از طریق ورودی DC خود مصرف کننده شما را تامین و در کنار آن باتری اضطراری شما را به طور خودکار شارژ نماید. باشد که در هنگام قطع ورودی جریان برق، در کمتر از 2میلی ثانیه مدار سوئیچ کننده منبع جریان به کار افتاده و مصرف کننده شما را از طریق باتری تامین نماید.

این UPS ارزان قیمت از نوع DC است بدین معنا که دارای ورودی DC و نیز خروجی DC می‌باشد. طرز کار آن به این صورت است که تا زمانیکه ولتاژ ورودی برقرار است ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ ورودی است و به محض قطع ولتاژ ورودی، باتری وارد مدار شده و ولتاژ خروجی برابر ولتاژ باتری می شود.

در این دستگاه که با انواع باتری اسیدی و یا باتری خشک سازگاری دارد اگر باتری پس از استفاده شارژ کافی را نداشته باشد به صورت خودکار طی دو مرحله شارژ سریع و شارژ عادی ، به حد استاندارد شارژ خواهد رسید و سپس عملیات شارژ متوقف خواهد شد، ناگفته نماند سرعت شارژ باتری توسط پتانسیومتر مخصوصی قابل تنظیم است.

برای خرید انواع باتری اسیدی یا خشک شما می‌توانید با مراجعه به فروشگاه پژوهشگران نیاز خود را مرتفع سازید.

عملکرد بخش شارژر این ماژول به این صورت است که ابتدا ولتاژ DC ورودی توسط یک مدار افزاینده و کاهنده به ولتاژ مناسب و استاندارد برای شارژ باتری تبدیل می‌شود، سپس باتری توسط دو مد جریانی و ولتاژی شارژ می شود تا زمانی که باتری شارژ کامل شود. بعد از شارژ کامل باتری، مدار شارژر خاموش می شود که این امر باعث افزایش طول عمر باتری می شود و زمانی که باتری تا یک حدی تخلیه شود مدار شارژر دوباره وارد مدار شده و عمل شارژ انجام می شود.

کاربرد عمده UPS DC در دوربین های مدار بسته، تجهیزات شبکه و مخابراتی، مدارات الکترونیکی و کلیه مصرف کنندگان DC می‌باشد.

مزیت ماژول برق اضطراری و شارژر باتری (UPS DC) مدل SE-Uxx :

این ماژول نسبت به ماژول های UPS موجود در بازار سایز کوچک، طراحی ایمن و قیمت بسیار مناسبی دارد و در بسیاری از مدارات کاربرد دارد. از جمله مزایای این ماژول می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• کاربری آسان و تنظیم ساده و نیز قیمت مناسب نسبت به ماژول های دیگر
• ارائه شده در سه مدل برای باتری های 6، 12 و 24 ولت
• اتصال آنلاین و بدون وقفه باتری به خروجی در صورت قطع برق (فاقد مدارات رله ای)
• مجهز به محافظت پلاریته معکوس در ورودی
• ولتاژی کاری یکسان در ورودی و خروجی (بدون نیاز به ولتاژ ورودی بالا برای شارژ باتری)
• تامین ولتاژ 28 ولت شارژ باتری تنها با 24 ولت (حتی در صورت افزایش/کاهش در ورودی)
• مجهز به سیستم تشخیص خرابی یا قطع بودن اتصالات باتری
• مجهز بهLED  نمایش دهنده فعال بودن ورودی، خروجی و شارژر
• قطع شارژ بعد از شارژ کامل باتری (افزایش طول عمر باتری)
• تنظیم ساده سرعت و جریان شارژ باتری توسط پتانسیومتر
• دارای قطع‌کن شارژ پس از شارژ کامل باتری (افزایش طول عمر باتری)
• دارای قطع‌کن محافظ تخلیه باتری جهت افزایش طول عمر باتری (مجهز به جامپر فعال/غیرفعال ساز)

نکته مهم : برای شارژ کردن باتری باید این نکته را مد نظر گرفت که بهترین جریان شارژ برای باتری که سبب آسیب به طول عمر آن نشود، حدوداً 0.1 جریان نامی آن می‌باشد. مثلا برای شارژ باتری 10 آمپری باید جریان شارژ روی یک آمپر تنظیم شود.

نکته مهم : برای شارژ باتری‌های بسیار قوی نظیر 20 تا 30 آمپری این دستگاه قادر است تا 3 آمپر عملیات شارژ را انجام دهد، لذا توصیه میشود برای حفظ طول عمر دستگاه از یک هیت‌سینک مخصوص یا فن خنک کننده استفاده شود.

نحوه سیم‌کشی ماژول UPS DC سری SE-Uxx :

نحوه سیم‌کشی ماژول و اتصال آن به مدارات الکترونیکی بسیار ساده است و کافیست به صورت زیر اقدام شود: (ناگفته نماند تفاوتی در مدل بدون جعبه و با جعبه نیست!)

کاربرد شارژر باتری خشک توسط دستگاه UPS DC:

از آنجایی که از قدیم درخواست فروش شارژر حرفه ای باتری خشک وجود داشته است، لازم به ذکر است که با توجه به وجود قابلیت تنظیم جریان و سرعت شارژ باتری، شما را با یکی از کاربردهای دیگر این دستگاه یعنی شارژر باتری خشک آشنا می‌کنیم.

در پایان این مبحث توسعه دانش، امیدواریم این دستگاه راهگشای بسیاری از شما عزیزان بوده‌ باشد، نظرات خودتون رو در قسمت زیرین برای ما بفرستید.