کیفیت غیر ایستا و متغیر برق میتواند برروی عملکرد کامپیوترها موثر باشد. در این راستا وجود یوپی اس نه تنها به عنوان یک منبع تغذیه بدون وقفه، که به عنوان محافظی در برابر تغییرات ولتاژ ورودی نیز بسیار مهم و قابل توجه خواهد بود و در نهایت وجود چنین خصوصیاتی است که می تواند از کاربر در مقابل رخدادهایی چون از بین رفتن و یا تخریب اطلاعات سیستم، حتی بدون حضور مستقیم وی ایمن سازد.
یوپیاس:
مخفف عبارت Uninterruptible Power Supply، به معنای منبع تغذیه بدون وقفه است. سیستم های منابع تغذیه بدون وقفه یک توان بدون وقفه و با کیفیت بالا را برای بارهای حساس ایجاد میکنند. این سیستم ها در واقع بارهای حساس را نسبت به اضافه ولتاژ، کاهش ولتاژ و دیگر شرایط نامطلوب مربوط به خط توان محافظت میکنند. یوپی اس دستگاهی الکترونیکی است که به منظور تامین پیوسته انرژی برای دستگاه های مصرف کننده که به اختلالات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و به دلیل ضرورت و حساسیت های فوق العاده زیاد جزو تجهیزات حیاتی مجموعه های کامپیوتری، مخابراتی، کنترل و ابزار دقیق، آزمایشگاهی و بیمارستانی میباشد.
کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع اعوجاج لحظه ای یا دائم، نمونه هایی از مشکلات ایجاد شده برروی شبکه های برق شهری می باشند. دستگاه های الکترونیکی پیشرفته و حساس ( نظیر سیستم های کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی) باتوجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتاً دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.
دستگاه یوپی اس از وسایل ضروری کامپیوترها محسوب میشود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد کامپیوتر میگردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیان های جبران ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین میرود. در مورد سایر سیستم های حساس نظیر دستگاه های مخابراتی و شبکه های اطلاعاتی نیز با قطع و یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخش های مختلف دستگاه به هم خورده و بر اثر قطع و وصل های متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد می شود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه میگردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را برعهده بگیرد، نمایان میشود.
این دستگاه یوپی اس نام دارد و جهت استفاده کاربران، انرژی DC را به AC تبدیل میکند. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق میتوان از ژنراتورهای AC جهت تغذیه دستگاه ها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و ف فرکانس، حجم بزرگ، آلودگی صوتی، دودزا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعد از قطع برق و لزوم سرویس و بازبینی دائمی عملاً کاربردی در دستگاه های حساس ندارد. یوپی اس با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دائمی و بدون ایجاد آلودگی ها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستم ها در مقابل اختلالات برق شبکه می باشد. به منظور افزایش مدت زمان برق دهی در یوپی اس ها از کابینت باطری مجهز به باطری استفاده میشود.
وظیفه یوپیاس:
به عبارت دیگر وجود یوپی اس در کنار یک کامپیوتر (یا مصرف کننده برقی) به معنای ادامه کار در شرایط نرمال برای مصرف کننده به هنگام قطع و یا تغییرات شدید ولتاژ ورودی خواهد بود.
یوپی اس های کوچک معمولا درون خود، یک باطری دارند که هنگام وجود برق در حالت عادی آن را شارژ میکنند. هنگام قطع برق یا افت ولتاژ زمانی که ولتاژ از یک مقدار کمتر شود UPS به طور اتوماتیک منبع تغذیه رایانه را از برق شهر به باطری موجود درون خود تغییر میدهد؛ این کار در مدت زمانی حدود یک یا دو میلی ثانیه انجام میپذیرد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه میدهد.
یوپی اس های متفاوت با طول مدت پشتیبانی متفاوتی وجود دارد که بنا به نیاز و کاربرد نوع مورد نظر استفاده میشود. برخی UPS ها فقط برای مدت کوتاهی مثلا ۵ دقیقه به رایانه برق رسانی میکنند. این فرصت خوبی برای ثبت و ذخیره کارهای انجام شده است. برخی دیگر نیز تا ۴۵ دقیقه دوام تغذیه دارند و این امکان را به کاربران میدهند که طی این مدت کار خود را تکمیل و به پایان برسانند. برای ادارات و موسسات بزرگتر و مهمتر نیز UPS هایی طراحی شده است که مدت زمان بسیاری رایانه های موجود را در هنگام قطع برق از بابت تغذیه پشتیبانی میکنند.
خوب است بدانید که برای کارهای بزرگ UPS دارای باطری باطری درون ساخته نبوده و فقط حکم یک شارژ کننده را دارند. برای این UPSها باطری های بیرونی در نظر گرفته شده که بنا به نوع نیاز و به تعداد معین به UPS متصل میشوند.
می دانید که هنوز منبعی برای ذخیره جریان متفاوت ساخته نشده است. باطری متصل به Ups نیز جریان مستقیم یا DC دارند، اما اکثر لوازم خانگی از جمله رایانه با برق متناوب شهر کار میکنند. بنابراین یوپی اس یک مبدل نیز دارد که جریان DC را به AC تبدیل میکند.
این ها تنها وظایف یوپیاس نیستند، بلکه UPS قابلیت کنترل جریان و ولتاژ و تنظیم و تقویت آنها را نیز دارد. در حقیقت یوپیاس یک باتری است اما باتری که فقط در زمان های خاص یعنی زمانی که مشکلی برای تغذیه وسایل الکتریکی ایجاد می شود و ولتاژ ورودی آنها از حدود معینی بالاتر یا پایین تر می رود، انرژی الکتریکی مورد نیاز آن وسایل را تامین کرده، بدین وسیله آنها را از شر مشکلات ناشی از افت و افزایش ولتاژ خلاص میکند. زمانی که تغییری ناگهانی در منبع تغذیه ایجاد می شود UPS خودبه خود روشن می شود، برق ورودی آن وسیله را قطع کرده، خودش شروع به تغذیه آن از طریق انرژی ذخیره شده در خود میکند. این تغییر ناگهانی علاوه بر تغذیه ولتاژ، شامل تغییرات فرکانس و نیز به هم خوردن هارمونی ولتاژ نیز میشود. در واقع UPS ی محافظ برای جلوگیری از دست دادن داده ها و نیز خسارات ناشی از این تغییرات میباشد. البته واضح است که UPS فقط میتواند به عنوان یک منبع موقت عمل کند. امروزه با وجود قطع برق و نوسانات شدید آن میتوانید از این دستگاه برای حفاظت قطعات کامپیوتر و تجهیزات خود استفاده کنید. زمانی که شما یک سرور یا کامپیوتر گران قیمت دارید اهمیت وجود UPS بیشتر میشود. UPS برای فیلتر نوسانات ناخواسته برق ورودی و کنترل ولتاژ آن دارای مدارات خاصی است و برای حل مشکل قطع برق یا افت بیش از حد ولتاژ از باطری استفاده میکند که کل این مجموعه را تغذیه پشتیبان میگویند. انتخاب یک UPS به عوامل مختلفی بستگی دارد. مهمترین عامل در این انتخاب میزان هزینه ای است که شما حاضرید برای آن صرف کنید. مصرف انرژی برای آنچه محافظت میکنید عامل دیگری است که در خرید UPS نقش مهمی ایفا میکند. واحدی که به وسیله آن ظرفیت UPS یا مقدار انرژی که به شما میدهد بیان میشود عبارت است از آمپر ساعت. مثلاً یک یوپیاس ۵۰AH میتواند دستگاه شما را با جریان دو آمپر به مدت ٢۵ ساعت یا با جریان ۵ آمپر به مدت ١۰ ساعت تغذیه کند. توجه داشته باشید که میزان جریان را مصرف دستگاه تعیین میکند. پس زمان تغذیه برای یک UPS مشخص به میزان مصرف دستگاه شما بستگی دارد. بدیهی است در صورتی که زمان بحرانی که به یک منبع تغذیه احتیاج دارید کوتاه باشد، میتوانید از UPS با آمپر ساعت کمتر و در نتیجه ارزانتر استفاده کنید. نکته دیگری که حتما باید در هنگام استفاده از یک یوپیاس رعایت کنید این است که هیچ گاه از یک محافظ لوازم برقی (مانند محافظ یخچال یا کامپیوتر) در خروجی یک UPS استفاده نکنید، یا به عبارت دیگر زمانی که از یوپیاس استفاده میکنید نباید از این محافظ ها به طور همزمان برای یک دستگاه استفاده کنید چون باعث صدمه دیدن دستگاه شده و حتی از نظر ایمنی هم میتواند خطرناک باشد.
یک یوپیاس خوب بایستی دارای شرایط زیر باشد:
١-ولتاژ خروجی سینوسی با کمترین مجموع هارمونیک را داشته باشد.
٢- کارکرد آنلاین آن به گونه ای باشد که در کمترین زمان ممکن سوئیچ کرده و بار را توان دهی کند.
٣- دارای بازده بالا باشد.
۴- دارای تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) کم باشد.
۵- ورودی و خروجی هایش ایزوله شده باشند.
۶- قیمت و وزن پایینی داشته باشد. به طور کلی میتوان گفت تنها چیزی که در انتخاب UPS مهم است میزان کشش آمپر میباشد.اینکه مصرف کننده های ما اعم از لوازم الکترونیکی و الکتریکی چه میزان جریان برحسب توانشان نیاز خواهند داشت که جهت بهبود در عملکرد یوپیاس و همچنین پشتیبانی در مواقع قطعی برق و به موجب آن رضایت مصرف کننده میبایست توان دستگاه UPS را بالاتر از ماکزیمم توان مورد نیاز ادوات در نظر گرفت تا بتوانیم نظاره گر کارایی مطلوب دستگاه باشیم. امروزه با تولید سوئیچهای باکیفیت بالا مثل