المجموعات

مزود الطاقة غير المنقطع UPS

مزود الطاقة غير المنقطع UPS

مصدر الطاقة غير المنقطع ، UPS ، الذي يُطلق عليه أحيانًا أيضًا مصدر الطاقة غير المنقطع ، هو شكل من أشكال مصدر الطاقة الذي يستخدم مصدر الطاقة الرئيسي مثل مصدر الطاقة ، ولكنه قادر أيضًا على الحفاظ على الطاقة للمعدات التي يتم تشغيلها عند فشل المصدر الرئيسي أو تمت مقاطعته.

السمة الرئيسية لمزود الطاقة غير المنقطع ، UPS هي أنه يوفر حماية فورية أو شبه فورية من انقطاع التيار الكهربائي.

تُستخدم مصادر الطاقة غير المنقطعة في التطبيقات التي يكون فيها الحفاظ على الطاقة أمرًا بالغ الأهمية. عادةً ما تُستخدم أنظمة UPS لمراكز البيانات وأنظمة الكمبيوتر وبعض التطبيقات الطبية حيث يكون استمرار الطاقة أمرًا بالغ الأهمية.

بالنسبة للعديد من الشركات ، يمكن أن يكون انقطاع التيار الكهربائي ، حتى لو كان قصيرًا جدًا ، كارثيًا. قد تصبح الخوادم والملفات غير قابلة للوصول وتتطلب إعادة التمهيد. قد يكون السيناريو الأسوأ هو أن البيانات تتلف بسبب الإغلاق المفاجئ وغير المنضبط.

يمكن أن يؤدي استخدام نظام UPS إلى منع وقوع كارثة إذا انقطعت الطاقة لفترة قصيرة. يتحول UPS بسلاسة إلى شكل من أشكال طاقة البطارية للاستمرار في تشغيل أي أجهزة حتى يتم استعادة الطاقة الرئيسية ، أو ربما يمكن تنشيط مولد احتياطي أو يمكن تقصير الأجهزة بشكل صحيح.

مشاكل مع أنظمة طاقة الخط

قبل النظر في ماهية نظام UPS وكيف يمكن أن يساعد النسخ الاحتياطي لـ UPS ، من الضروري أولاً فهم المشكلات حتى يكون من الممكن رؤية ما يمكن فعله.

الطاقة التي يتم الحصول عليها من أنظمة الطاقة الرئيسية أو الخط ليست مثالية تمامًا. تنشأ مشاكل يمكن أن تسبب مشاكل مع الأنظمة الإلكترونية. تختلف المشكلات المختلفة وفقًا للبلد والمواقع وما إلى ذلك.

مشاكل الطاقة الرئيسية التي يمكن أن تحدث هي:

  • يندفع يقوة: الارتفاع المفاجئ في التيار هو ارتفاع قصير في الجهد الوارد على خط الطاقة. عادة ما يكون سببه البرق الذي يصطدم بخط على الشبكة. يمكن أن تنشأ أيضًا عندما يتم تبديل أحمال حثية كبيرة وينتشر EMF خلفي على طول الخط. يمكن أن تؤدي الارتفاعات المفاجئة إلى إتلاف الأجهزة الإلكترونية وتدميرها ، حيث يمكن أن تدخل الجهاز الإلكتروني وتتسبب في تلف المكونات الإلكترونية غير المصممة لتحمل ارتفاعات الجهد العالي.

  • انقطع الكهرباء: انقطاع التيار الكهربائي هو مصطلح يستخدم لوصف انقطاع التيار الكهربائي. يمكن أن تستمر في أي مكان من بضع ثوانٍ إلى الأعلى. يمكن أن تكون ناجمة عن أعطال في نظام الطاقة ، نتيجة للاستخدام العام ، أو نتيجة لظروف الطقس القاسية: العواصف والثلوج والفيضانات ، إلخ.

  • براونوت: يعد انقطاع التيار الكهربائي شكلاً آخر من أشكال تقليل الخدمة. إنه انخفاض في الجهد الذي يتم توفيره. يمكن أن تحدث هذه عن قصد أو عن غير قصد. على الرغم من أن شركات الطاقة في العديد من البلدان لديها حدود صارمة للجهد الذي تحتاج إلى صيانته ، إلا أن هذا ليس كذلك في جميع مناطق العالم وقد تقلل شركات الطاقة الجهد الكهربائي لفترة قصيرة أو طويلة لتقليل الموارد المجهدة ومنع انقطاع التيار الكهربائي الكامل.

  • تحت الجهد: يمكن وصف حالة انخفاض الجهد أو `` ترهل '' الجهد على أنه انقطاع قصير للجهد. إنه انخفاض قصير الأجل في الجهد.

  • على الجهد: توجد حالة الجهد الزائد عندما يكون الجهد الذي يوفره خط الطاقة أعلى مما ينبغي أن يكون على مدى فترة طويلة ، أي أنه ليس ارتفاعًا أو ارتفاعًا. عادة لا تكون زيادة الجهد عالية بما يكفي لتعريفها على أنها زيادة أو ارتفاع.

  • ضوضاء خط الطاقة: تُعرف ضوضاء خط الطاقة أيضًا باسم ضوضاء التردد ويمكن أن تؤدي إلى تعطيل أو تدهور أداء الدائرة عن طريق حقن إشارات غير مرغوب فيها في النظام.

  • تباين التردد: من الممكن أن يتغير التردد في بعض أنظمة الطاقة. عادةً ما يتم توقيت أنظمة الطاقة الوطنية بدقة بحيث تعمل مصادر توليد الطاقة المختلفة في تزامن. ومع ذلك ، يمكن أن تحدث اختلافات في التردد على مصدر يتم إنشاؤه محليًا ، على سبيل المثال مولد ديزل محلي ، إلخ.

  • التشوه التوافقي: عادة من المتوقع أن يكون شكل الموجة من خط إمداد الطاقة موجة جيبية. في بعض الأحيان ، قد يحتوي على محتوى متناسق مرتفع ، وهذا يمكن أن يعطل الطريقة التي تعمل بها مصادر طاقة المعدات الداخلية مثل إمدادات الطاقة في وضع التبديل ، وما إلى ذلك ، مما يتسبب في حدوث مشكلات في الجهاز المستخدم.

يمكن أن تؤدي هذه المشكلات المختلفة مع أنظمة الطاقة إلى حدوث مشكلات في المعدات الإلكترونية عند تشغيلها من خط رئيسي.

يمكن أن تكون أجهزة الكمبيوتر والخوادم وغيرها من المعدات ذات الصلة بتكنولوجيا المعلومات عرضة بشكل خاص للمشكلات المتعلقة بخط الطاقة وغالبًا ما يكون من الضروري حمايتها ، وإلا فقد تحدث انقطاعات مكلفة للخدمة أو تلف. هذا يجعل أنظمة UPS الاحتياطية جديرة بالاهتمام.

أساسيات إمداد الطاقة غير المنقطعة

الهدف من مزود الطاقة غير المنقطع UPS هو توفير طاقة التيار المتردد من الخط العادي أو اتصال الشبكة الرئيسية عندما يكون متاحًا ، ولكن في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، سيستخدم مصدر الطاقة غير المنقطع بدائل احتياطية ، غالبًا في شكل بطاريات . باستخدام تقنيات مثل العاكسات ، سيوفرون مصدر تيار متردد محاكاة للحفاظ على الطاقة للمعدات.

هناك عدة أنواع مختلفة من مزودات الطاقة غير المنقطعة ، ومن الضروري اختيار النوع الصحيح لتطبيق معين في الاعتبار.

يختلف مصدر الطاقة غير المنقطع UPS عن مصدر الطاقة الإضافي من حيث أن UPS يوفر حماية فورية أو شبه فورية من انقطاع التيار الكهربائي. قد يحتاج مصدر الطاقة الإضافي إلى بعض الوقت لاستبدال الطاقة.

غالبًا ما يوفر UPS الطاقة البديلة من البطاريات. سيكون لها وقت تشغيل محدود فقط - غالبًا ما بين 5 و 20 دقيقة ، ولكن هذا يجب أن يكون كافيًا للسماح بإيقاف تشغيل النظام بشكل منظم لمنع فقدان البيانات ، أو للسماح بتشغيل مصدر طاقة إضافي. من الممكن تمديد قدرة الطاقة في العديد من الحالات لتوفير الحماية لفترات أطول من الوقت. يتم تحقيق ذلك عادةً باستخدام بطاريات أكبر ، أو اعتماد استراتيجيات أخرى من شأنها توفير الطاقة لفترات أطول.

مزودات الطاقة غير المنقطعة ، تتراوح UPS في تصنيفات طاقتها من الأنظمة الصغيرة التي قد تحمي جهاز كمبيوتر واحدًا إلى أجهزة أكبر بكثير تستخدم لحماية مراكز البيانات الكاملة ، إلخ.

تقنيات إمداد الطاقة غير المنقطعة

هناك العديد من تقنيات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة المتوفرة والتي يمكن استخدامها.

تُستخدم أنواع مختلفة من مصادر الطاقة هذه في تطبيقات مختلفة ، بعضها من أجل طاقة أعلى وأخرى لتطبيقات طاقة أقل. النهج المعتمد يعتمد على المتطلبات.

    <>

    تقنية UPS الاحتياطية أو غير المتصلة: غالبًا ما يُشار إلى هذا الشكل من تقنية الإمداد بالطاقة غير المنقطعة باسم SPS - مزود الطاقة الاحتياطية - لتوفير حل منخفض التكلفة للتغلب على مخاطر فقدان البيانات ، وما إلى ذلك من انقطاع التيار الكهربائي. إنه أحد أكثر الأنواع الأساسية. يوفر حماية من زيادة التيار جنبًا إلى جنب مع بطارية احتياطية.

    عادة ما يتم توصيل المعدات التي يتم حمايتها مباشرة بخط وارد أو مصدر طاقة. لتوفير حماية عابرة أو زيادة التيار ، يتم استخدام أجهزة تثبيت عابر للجهد مثل تلك المستخدمة في شريط قابس محمي من زيادة التيار - يتم توصيلها عبر خط الطاقة.

    عندما ينخفض ​​جهد المرفق الوارد إلى ما دون المستوى المحدد مسبقًا ، يكتشف مصدر الطاقة غير المنقطع حالة الجهد المنخفض وينشط دارة العاكس DC-AC الداخلية ، والتي يتم تشغيلها من بطارية تخزين داخلية. عادةً ما يستخدم UPS مفاتيح أو مرحلات ميكانيكية لتغيير المعدات لتزويدها بالطاقة إلى الإمداد الجديد. يمكن أن يصل وقت التبديل إلى 25 مللي ثانية اعتمادًا على مقدار الوقت الذي يستغرقه UPS في وضع الاستعداد لاكتشاف جهد المنفعة المفقود ولتغيير المفاتيح.

    من الجدير بالذكر أيضًا أن الطاقة التي يتم توفيرها من هذا النوع من تكنولوجيا الإمداد بالطاقة غير المنقطعة هي عامل شكل موجة مربعة بدلاً من موجة جيبية كما يوفرها إمداد الخط العادي.

  • تقنية UPS التفاعلية الخطية: هذا النوع من UPS ، تكنولوجيا إمداد الطاقة غير المنقطعة يستهدف شريحة التكلفة متوسطة المدى. إنه يعتمد على تقنية UPS الاحتياطية ، مضيفًا محول جهد متغير متعدد الصنبور لتوفير الحماية ضد حالات الجهد المنخفض أو الجهد الزائد المستمر.

    يستخدم هذا الشكل من تقنية إمداد الطاقة غير المنقطع المحول الذاتي مع صنابير قابلة للتحديد للتعويض عن أي تقلبات طويلة الأجل في الجهد. عن طريق تغيير الصنبور على المحول ، يمكن الحفاظ على جهد الخرج الصحيح. من خلال القيام بطاقة البطارية هذه محفوظة حيث أن UPS قادرة على العمل من التيار الكهربائي أو مصدر الطاقة الخطي حتى عندما لا تتوافق طاقة الإدخال تمامًا مع الفولتية المحددة العادية.

    يعتبر هذا الشكل من تقنية UPS ذا قيمة خاصة في المناطق التي لا يمكن الاعتماد عليها بشكل خاص في إمدادات الخط أو التيار الكهربائي وقد تظهر تقلبات كبيرة وانقطاع عرضي. يوفر الحماية ضد جميع المواقف ، على الرغم من حالات الفشل الممتدة ، قد تكون هناك حاجة إلى مصدر طاقة إضافي ليتم دمجه حيث من غير المحتمل أن تكون طاقة البطارية قادرة على دعم فترات طويلة بدون طاقة رئيسية.

  • تقنية UPS التحويل عبر الإنترنت أو المزدوجة: يوفر هذا الشكل من تقنية إمداد الطاقة غير المنقطع مستوى أعلى من الحماية. في البداية ، كان هذا النوع من تكنولوجيا الإمداد بالطاقة غير المنقطعة يستخدم عادة للتركيبات الكبيرة ، لكن التكاليف والتحسينات التكنولوجية مكنتها من أن تكون قابلة للتطبيق في المنشآت الأصغر.

    يستخدم نظام UPS للتحويل المباشر أو المزدوج نفس وحدات البناء مثل الأشكال الأخرى لتقنية الإمداد بالطاقة غير المنقطعة. ومع ذلك ، فإن الاختلاف الكبير مع UPS عبر الإنترنت هو أن البطاريات موجودة في الدائرة طوال الوقت ، وهذا يعني أنه لا توجد حاجة إلى مفاتيح طاقة ، ويتم إزالة مشاكل التسرب أثناء التبديل.

    في جوهرها ، يتم تحويل الخط الوارد أو مصدر التيار الكهربائي وتصحيحه وتطبيقه على البطاريات. ثم يتم أخذ الطاقة الخاصة بمعدات التحميل من البطاريات / المصححة ومن خلال العاكس الذي يعيد الجهد الكهربائي إلى جهد إدخال الخط المطلوب. يكتسب هذا الشكل من UPS اسمه من التحويل المزدوج ، لأنه يتم تحويل الطاقة من التيار المتردد إلى التيار المستمر لتعويم شحن البطاريات وأيضًا تشغيل محول التيار المستمر إلى التيار المتردد.

    بهذه الطريقة يمكن ملاحظة أن البطاريات موجودة دائمًا في الدائرة وهذا يعني أنه لا توجد حاجة إلى مفاتيح. عند حدوث فقدان الطاقة ، لا يتلقى مقوم الإدخال أي مصدر ، ونتيجة لذلك يتم سحب الطاقة من البطاريات. بمجرد استئناف طاقة الخط ، سيقوم المعدل بتزويد المعدات وكذلك إعادة شحن البطاريات.

تمثل تقنيات إمداد الطاقة غير المنقطعة المختلفة هذه التقنيات الرئيسية المستخدمة. توجد تقنيات UPS الأخرى وتستخدم ، ولكن ليس على نطاق واسع مثل تلك الموصوفة.

شراء مصدر طاقة غير منقطع UPS

يعد مصدر الطاقة غير المنقطع الجيد UPS عملية شراء أساسية للعديد من الشركات التي تعتمد على أجهزة الكمبيوتر والخوادم والأجهزة الإلكترونية الأخرى التي يلزم تشغيلها على مدار 24 ساعة في اليوم ، سبعة أيام في الأسبوع.

ومع ذلك ، قد يبدو أن التفكير في شراء مصدر طاقة غير متقطع نشاط مكلف للغاية.

من المثير للدهشة أن أنظمة UPS الصغيرة للاستخدام المنزلي والشركات الصغيرة أقل تكلفة بكثير مما قد يعتبره الكثيرون.

عند التفكير في شراء نظام UPS ، يجدر التوقف للنظر في ما هو مطلوب وأي نظام UPS يلبي الاحتياجات بشكل أفضل مقابل التكلفة المحددة

  • نوع احتياطي UPS المطلوب: من المهم تحديد النوع الصحيح من نظام UPS لتطبيق معين ، والمشكلات المتوقعة. توفر أنواع أنظمة UPS المختلفة مستويات مختلفة من الحماية. أنا جدير بتحليل ما هو مطلوب وبالتالي القدرة على تحديد النوع المطلوب من نظام النسخ الاحتياطي للولايات المتحدة.

    قضية خط الكهرباءUPS الاحتياطيةخط UPS التفاعليUPS التحويل المزدوج
    التشوه التوافقي
    تباين التردد
    ضوضاء خط الكهرباء
    على الجهد
    تحت الجهد
    بني
    انقطع الكهرباء
    يندفع يقوة
  • قدرة طاقة UPS:من الضروري تحديد نظام UPS الذي سيوفر الطاقة المطلوبة لتزويد الأجهزة الإلكترونية التي تحتاج إلى الحماية والتشغيل في حالة انقطاع التيار الكهربائي. من الضروري إضافة استهلاك الطاقة لجميع الأجهزة. كدليل تقريبي ، يستهلك جهاز الكمبيوتر حوالي 120 واط ، وشاشة تبلغ حوالي 50 واط ، ومحرك أقراص خارجي حوالي 20 واط ، وجهاز توجيه لاسلكي حوالي 10 واط. بالنسبة للأنظمة التجارية ، يمكن أن يستهلك الخادم حوالي 1 كيلو واط ، على الرغم من أن البعض سيستهلك أقل بكثير ، يمكن أن يستهلك المحول في غرفة الخادم ما يصل إلى 250 واط وأجهزة التخزين حتى 500 واط.

    من الضروري إضافة جميع متطلبات الطاقة ثم إضافة هامش في الأعلى. في بعض الأحيان قد تكون هناك مشاكل مع تصنيفات VA - تأخذ هذه في الاعتبار مرحلة التيار والجهد. إذا كانت هذه هي الحالة ، فقم بإضافة هامش لذلك.

  • وقت التشغيل المطلوب: بصرف النظر عن قدرة الطاقة ، من الضروري مراعاة طول الفترة الزمنية التي يحتاجها نظام UPS للاحتفاظ بالطاقة الكهربائية طوال الوقت. وقت التشغيل هو قضية أساسية. قد يكون من الضروري الإمساك بالتيار الكهربائي لفترة كافية لإغلاق الكمبيوتر أو أي نظام آخر بطريقة منظمة. قد يكون هذا الوقت مطلوبًا لتشغيل المولد. من الضروري تحديد الوقت المطلوب. فكلما طالت المدة ، زاد حجم البطارية اللازمة لتوفير الطاقة ، وزادت التكلفة.

  • الاعتبارات الميكانيكية: من الحكمة أيضًا مراعاة الاعتبارات الميكانيكية لنظام النسخ الاحتياطي لـ UPS. يمكن أن تكون أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة كبيرة إذا كانت ستوفر كميات كبيرة من الطاقة لفترة طويلة وقد تحتاج إلى أماكن إقامة خاصة.

  • الجوانب البيئية: يجدر التفكير في الجوانب البيئية. إذا كانت كبيرة وتحتاج إلى مراوح ، فمن المحتمل ألا تكون مطلوبة في بيئة مكتبية لأن الضوضاء قد تكون مزعجة. قد تحتاج أيضًا إلى الاحتفاظ بها في نطاق درجة حرارة معينة للتشغيل الأمثل. يجب وضع هذه العوامل في عملية صنع القرار.

* لا يمكنك رؤية ما تريد - فقط أدخل وصفًا مختلفًا في مربع البحث.

تُستخدم مصادر الطاقة غير المنقطعة في العديد من المناطق حيث يكون الإمداد المستمر ضروريًا. تقدمت تكنولوجيا الإمداد بالطاقة غير المنقطعة في السنوات الأخيرة مع تزايد الحاجة إلى مصادر طاقة موثوقة. تتطلب مجموعة كبيرة من التطبيقات أنظمة UPS ، ولكن بعض المستخدمين الرئيسيين هم مراكز بيانات وأجهزة كمبيوتر بالإضافة إلى الاتصالات الخلوية أو مراكز اتصالات الخطوط الأرضية حيث يكون استمرار الخدمة أمرًا ضروريًا.

في كثير من النواحي ، تمر أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة دون أن يلاحظها أحد لأنها تعمل في الخلفية ، مما يوفر نسخًا احتياطيًا عند الحاجة ويمكّن الأنظمة الكلية التي تشغلها من العمل بشكل موثوق.


شاهد الفيديو: شرح لمانع انقطاع التيار الكهربي الـUPS وكيفية اختياره! (ديسمبر 2021).