اينورتر (Inverter) يا مبدل برق دستگاه الکترونيکي است که جريان مستقيم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل مي کند. جريان AC تبديل شده مي توانند بر اساس نياز در هر ولتاژ و فرکانسي باشد که بوسيله ترانسفورماتورهاي مناسب و مدارها کنترل مي شود.

اينورتر ها قطعات متحرک ندارند و در طيف گسترده اي از ابزارهاي کاربردي استفاده مي شوند، از منبع تغذيه کامپيوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل فله. اينورتر ها معمولا براي تامين جريان AC از منابع DC مانند پانل هاي خورشيدي يا باتري مورد استفاده قرار مي گيرند.

اينورتر نوسان ساز الکترونيکي قدرت بالا است. دليل اين نام گذاري آن است که اين دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام مي دهد. درواقع اينورتر يا درايو AC به دستگاهي گفته مي شود كه به كمك آن مي توان سرعت يك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش يابد. اينورتر ها در ظرفيتهاي مختلف ساخته مي شوند مثلاً براي يك موتور با توان 20 اسب بخار بايد از اينورتر 20 HP استفاده كرد.

از نظر ورودي اينورترها به دو دسته تك فاز و سه فاز تقسيم مي گردند. البته خروجي همه آنها سه فاز است. براي اينورتر هاي با توان بالاي 3 اسب فقط از ورودي سه فاز استفاده مي گردد.

برخي از اينورتر هاي با توان پايين داراي هشداري مبني بر عدم استفاده از آنها براي روشن کردن لامپهاي فلورسنت معمولي هستند. دليل اين هشدار اين است که خازن تصحيح توان به صورت موازي با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.

ويژگي هاي اينورتر:

كاهش انرژي مصرفي و لذا كاهش هزينه برق، كاهش جريان راه اندازي و در نتيجه طولاني شدن عمر موتور ، امكان تغيير سرعت موتور، امكان تغيير جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرايطي كه ولتاژ ورودي متغير است، امكان كنترل از راه دور، ايجاد سرعت بيشتر از سرعت نامي موتور، برنامه ريزي كردن حركت.

اينورتر به صورت هوشمند ميزان بار وارده به موتور را تشخيص داده و متناسب با همان بار، به موتور جريان مي دهد و اين جريان در بسياري از مواقع از جريان نامي موتور كمتر است. دستگاهي الكترونيكي است كه بوسيله آن مي توان سرعت موتورهاي سه فاز را تغيير داد.

اينورتر (Inverter) يا مبدل برق دستگاه الکترونيکي است که جريان مستقيم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل مي کند. جريان AC تبديل شده مي توانند بر اساس نياز در هر ولتاژ و فرکانسي باشد که بوسيله ترانسفورماتورهاي مناسب و مدارها کنترل مي شود

کاربرد هاي اينورتر:

از نظر كاربرد اينورتر ها به دسته هاي مختلفي تقسيم مي شوند. براي راه اندازي پمپ ها، فن ها،آسانسور،جرثقيل، نوارهاي نقاله ، دستگاههاي اكسترودر و...... از اينورتر استفاده مي شود. براي پمپ و فن از اينورتر هاي با گشتاور متغير و براي آسانسورونوار نقاله و جرثقيل از اينورتر با گشتاور ثابت و براي اكسترودرها از اينورتر با فيدبك PG بهره برداري ميكنند. ديگر کاربردهاي آن به صورت زير است:

منبع تغذيه

اينورتر برق DC را از منابعي مانند باتري، پانل هاي خورشيدي، يا سلولهاي سوختي به برق AC تبديل مي کند. برق خروجي را مي توان به هر ولتاژي که لازم باشد تبديل کرد. ميکرو اينورتر ها مستقيما جريان را از پانل هاي خورشيدي به جريان متناوب تبديل مي کنند.

منابع برق اضطراري

استفاده از باتري و اينورتر بعنوان منبع تغذيه اضطراري (يو پي اس) جهت تامين برق AC زماني که برق اصلي در دسترس نيست. وقتي که برق اصلي مجددا برقرار شد ، از يکسو کننده براي شارژ کردن باتري ها استفاده مي شود.

گرمکن القائى

از اينورتر ها براي بالا بردن فرکانس برق اصلي جهت استفاده در گرمکن القائى استفاده مي شود. براي اينکار ابتدا برق اصلي با به DC تبديل کرده و سپس بوسيله اينورتر برق DC را به AC با فرکانس بالاتر تبديل مي کنند.

انتقال انرژي به روش HVDC

در انتقال برق به روش HVDC (انتقال مقدار زيادي انرژي در مسافت‌هاي زياد و با تلفات کم)، ابتدا برق AC به برق DC با ولتاژ بالا تبديل شده و به مکان ديگري منتقل مي شود. سپس در محل دريافت، به کمک اينورتر آن را به برق AC تبديل مي کنند.

درايو فرکانس متغير

درايو فرکانس متغير يا VFD يك سيستم براي كنترل كردن سرعت چرخش يك موتور AC با كنترل كردن فركانس برق اعمال شده به موتور الكتريكي است. اينورتر وظيفه کنترل برق را بعهده مي گيرد. در اغلب موارد ، درايو فرکانس متغير شامل يک يکسوساز است به طوري که برق DC مورد نياز اينورتر از برق AC اصلي تامين مي شود. از آنجا که در اينجا اينورتر يک عنصر اصلي است، بعضي اوقات درايو فرکانس متغير به نام درايو اينورتر يا کلا اينورتر ناميده مي شود.

استفاده از باتري و اينورتر بعنوان منبع تغذيه اضطراري (يو پي اس) جهت تامين برق AC زماني که برق اصلي در دسترس نيست. وقتي که برق اصلي مجددا برقرار شد ، از يکسو کننده براي شارژ کردن باتري ها استفاده مي شود

درايوهاي الکتريکي وسيله نقليه

در حال حاضر از اينورتر جهت کنترل قدرت کشش موتور در برخي وسايل نقليه برقي مانند قطار برقي و همچنين برخي از خودروهاي الکتريکي و هيبريدي مانند تويوتا Prius استفاده مي شود. به طور خاص پيشرفت هاي مختلف انجام شده در تکنولوژي اينورتر ها به خاطر کاربرد آنها در وسايل نقليه برقي است. در وسايل نقليه مجهز به ترمز احيا کننده، اينورتر همچنين انرژي خود را از موتور (که در اين جا به عنوان يک ژنراتور عمل مي کند) گرفته و آن را در باتري ها ذخيره مي کند.

استفاده در پنل هاي خورشيدي

پنل هاي خورشيدي داراي خروجي DC هستند كه با استفاده از اينورترها اين توان تبديل به AC مي‌شود.انواع اينورترها از نظر فاز و شكل موج خروجي: اينورتر ها از نظر فاز تبديل به دو نوع عمده تك فاز و سه فاز تقسيم بندي مي‌شوند همچنين از نظرشكل موج خروجيشان به چهار نوع زير تقسيم مي‌شوند.

-1 خروجي به شكل موج مربعي

-2 خروجي به شكل سينوسي اصلاح شده (معمولي)

-3 خروجي به شكل سينوسي اصلاح شده (پله اي)

-4 خروجي به شکل سينوسي خالص

مناسب براي جوشكارى انواع فولاد و خصوصاً جوشكارى آلومينيوم

در گذشته دستگاههاى جوشكارى بر پايه ترانسفورماتور بوده اند .عملكرد ترانسفورمرها درفركانس 50 يا 60 هرتز معمولاً نا كارآمد مى باشد . گرماى زيادى در ترانسفورمر توليد شده وترانسفورمر نيز بايد نسبتاً بزرگ و سنگين باشد . بخش مهمى از انرژى ، صرف گرم كردن ترانسفورمر و فضاى اطراف آن مىشود . ترانسفورمر قدرت اصلى كه با فرکانس 20000 هرتز كار مى كند ، به مراتب بهينه تر وكارآمدتر از انواع 50 هرتزى آن است كه اين به معناى كوچك شدن قابل توجه ترانسفورمر مى باشد . بعنوان مثال در مقايسه بادستگاههاى ركتيفاير ترانسفورمرى باحدود 100 تا 200 كيلوگرم وزن ، دستگاههاى مشابه اينورترى حدود 8تا 40 كيلوگرم وزن دارند. بنابراين ازمزاياى سبك و قابل حمل بودن دستگاههاى اينورترى لذت خواهيد برد .

ديگر برترى دستگاههاى اينورترى ، بهره ورى اقتصادى آنها مى باشد . بعنوان مثال، مقدار جريان اوليه در يك دستگاه اينورتر سه فاز با جريان خروجى 200 آمپر، 12 آمپر مى باشد. اما اين جريان در مدل هاى ترانسفورمر معمولى حدود 18 آمپر در جريانهاى مشابه است . اگر چه گاهى اوقات در زمينه صرفه جويى در تبديل سيستم هاى ترانسفورمر به اينورتر اغراق مى شود.

اما ميتوان گفت شما بطور ساليانه حداقل % 15 و بسته به ساير شرايط تا % 30 در زمينه نيروى مصرفى ، كاهش هزينه خواهيد بسيار يكنواخت و عارى از هرگونه نوسانات DC ورودى به دستگاه ، در سيستم اينورترى به يك AC داشت .

ديگر كاربردها و مزاياي آن مي توان به موارد زير اشاره كرد:

**تنظيم كننده سرعت موتور (كنترل دور)

**تغير دهنده جهت دور به راحتي و بدون نياز به كنتاكتور

**روشن و خاموش نمودن موتور بدون نياز به قطع و وصل برق اصلي

**كاهش ضربه هاي مكانيكي و در نتيجه افزايش طول عمر مفيد قسمت مكانيكي

**حفاظت موتور در مقابل افزايش ولتاژ و جلوگيري از آسيب ديدن موتور

**راه اندازي نرم موتور بدون هيچگونه ضربه به قسمتهاي مكانيكي مثل كوپلينگها ، گير بكسها ، تسمه ها ، زنجيرها و ... و در نتيجه افزايش طول عمر مفيد موتور و ساير قسمتهاي مكانيكي را به دنبال خواهد داشت .

حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در اين حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بيشتر شود ، اينورتر موتور را خاموش مي نمايد و به كاربر پيام اضافه بار نشان مي دهد .

**جلوگيري از گرم كردن و در نهايت سوختن موتور در كابرد هايي كه موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و يا خاموش مي شود

**همچنين چون در بسياري از كاربردها انرژي زيادي براي راه اندازي لازم است موتور انتخاب شده را با توان بالاتري انتخاب مي كنند بنابراين ميزان جريان زيادتري هم در حين كار از شبكه استفاده مي كند .

**چنانجه از اينورتر استفاده شود ، اينورتر به صورت كاملا اتوماتيك اين جريان را در حين راه اندازي به مقدار لازم افزايش و در حين كار به مقدار لازم كاهش مي دهد ، بنابراين به طور كلي هزينه برق مصرفي كاهش چشم گيري خواهد داشت .

**در بسياري از كاربردها به هنگام راه اندازي ،‌موتور جريان بسيار بالايي از شبكه مي كشد و موجب كاهش ولتاژ شبكه و ايجاد صدماتي به تاسيسات برق رساني و ساير دستگاهها مي گردد . اين جريان به 6 برابر جريان نامي موتور مي رسد كه بسيار نامطلوب مي باشد .

**چنانچه از اينورتر استفاده شود اين اضافه جريان بسيار اندك خواهد شد ( حداكثر 0.2 برابر ) به عنوان مثال اگر يك موتور با جريان نامي 10آمپر كار كند در هنگام راه اندازي اين جريان به 60آمپر مي رسد و در صورت استفاده از اينورتر اين جريان حداكثر به 12آمپر مي رسد .

**كاهش جريان موتور به صورت اتوماتيك در هنگامي كه بار موتور كم مي شود . اين قابليت به غير از كاهش هزينه برق مصرفي موجب افزايش طول عمر مفيد موتور خواهد شد .

**امكان استفاده از برق تكفاز 220 ولت به جاي سه فاز 380 ولت براي راه اندازي موتور سه فاز حداكثر با توان 3HP ( 2.2kw ). به اين معنا كه مي توان با برق خانگي يك موتور سه فاز را كاملا به صورت عادي راه اندازي نمود .

**قابليت داشتن دورهاي مختلف به صورت حافظه اي .تبديل يك موتور يك دور به يك موتور چند دور با سرعتهاي دلخواه ،امكان ايجاد فشار ثابت در كاربرد پمپها به اين ترتيب است كه با تغيير دور موتور فشار مورد نظر را ثابت نگه ميدارد . به عنوان مثال فشار آب يك مخزن را ثابت نگه مي دارد بنابراين در هنگام مصرف آب دور موتور به صورت خودكار زياد مي شود و در هنگامي كه آب مصرف نمي گردد دور موتور به صورت خودكار كاهش مي يابد . بنابراين دور موتور با مقدار مصرف تغيير مي نمايد بنابراين آب با فشار ثابت به تمام نقاط مي رسد .

**مكان اتصال انكدر به اينورتر كه باعث مي شود دور يك موتور با موتور ديگر يكسان شود .كنترل دور به صورت خودكار در مواردي كه لازم است دور موتور بسته به ميزان محصول توليد شده تغيير كند . استفاده از اينورتر ها بر روي پمپ و فن و كمپرسورها در طي سال هاي اخير بسيار گسترش يافته است .

استفاده از آنها براي كنترل دور موتورها مزاياي زيادي دارد كه مهمترين آنها عبارتند از :

1 - عدم نياز به دستگاههاي كنترل دبي مكانيكي.

-2 ذخيره انرژي تا 50%

-3 نبودن شوك راه اندازي.

-4 افزايش عمر مفيد قطعات مكانيكي.

از اينورتر ها در سه ناحيه استفاده مي گردد:

1 - فعاليتهاي گشتاور ثابت مثل ميكسرها , اكسترودرها , نوارهاي نقاله و . . .

-2 فعاليتهاي توان ثابت مثل كشش و دستگاههاي ماشيني.

-3 فعاليتهاي گشتاور متغير مثل فن و پمپ.

در پمپها و فنها ميزان دبي با سرعت موتور متناسب است. اما توان مصرفي با مكعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به ميزان 50% كاهش يابد آنگاه توان مصرفي لازم 12.5% خواهد بود و اين به مفهوم 87.5% صرفه جويي در انرژي است

نکاتی در مورد اينورتر و کولر گازی

با روي کار آمدن اينورتر ها ، نسل سوم کولرهاي گازي پا به عرصه نهاد.

کمپرسورهاي کولرگازي را ميتوان از نظر نوع کارکرد به دو مدل دور ثابت و دور متغير که همان اينورتر است تقسيم نمود.
در کولرگازي يا کمپرسورهاي دور ثابت تنظيم دما به وسيله خاموش و روشن شدن کمپرسور انجام مي گيرد که اين عمل در واقع باعث وارد شدن شوک به سيستم برق مي شود.

کولرهاي گازي اينورتر همانطور که از اسم آن مشخص است به وسيله تغيير دور کمپرسور از خاموش و روشن شدن مکرر کمپرسور يا موتور کولرجلوگيري ميکند و اين فرآيند باعث صرفه جويي در مصرف برق مي شود.

کولرهاي اسپليت هم بصورت ديواري و هم بصورت زميني بر حسب نياز عرضه ميشوند و يکي از مهمترين مزيتهاي کولرگازي تبادل حرارت در بخشهاي مختلف دستگاه با هواي محيط مي باشد.

براي محاسبه ظرفيت کولرگازي يا اسپليت مورد نياز در طبقات وسط ساختمان به ازاء هر متر مربع حدود 400 تا 600 (BTU) و درطبقاتي که بالاي آنها پشت بام است بدليل تابش خورشيد بر سقف ،به ازاء هر مترمربع زيربنا بين 600 تا 800 (BTU) درنظر گرفته ميشود. (مثلا" براي يک اتاق 12 متري اسپليت 9000 و براي سالن 40 متري اسپليت 24000 مي تواند مناسب باشد.

کولرهاي گازي يا اسپليت هاي اينورتر دار (inverter ),داراي کمترين مصرف برق و با گريد انرژي A مي باشند.بديهي است کولرهاي گازي اسپليت گريد B نسبت به گريد A داراي مصرف برق بيشتري بوده ولي در هر حال از کولرهاي گازي معمولي کم مصرف ترند.

اسپليت هاي اينورتر با تبديل برق متناوب به جريان برق مستقيم ، موجب استارت تدريجي، کم صدا و کم مصرف دستگاه در هنگام راه اندازي کولر مي گردند.ولي ميزان واقعي کاهش مصرف برق نسبت به افزايش شديد بهاي دستگاه قابل بررسي است.

به منظور کاهش موثر مصرف برق کولرهاي گازي يا اسپليت ها ، هميشه دماي آنرا روي 25 درجه سانتيگراد تنظيم نمائيد. اين عمل باعث خاموش شدن متناوب کمپرسور دستگاه و کاهش هزينه برق مصرفي شما مي گردد.

همچنين با توجه به تجمع هواي گرم در زير سقف ، درصورتيکه محل نصب پنل اسپليت روي ديوار فاصله بيشتري از سقف داشته باشد، انرژي کمتري جهت خنک کردن هواي زير سقف مصرف شده (کاهش مصرف برق) و جريان هواي خنک بيشتري در سطح ايجاد مي گردد.

قبل از انتخاب هر يک از مدلهاي کولرهاي گازي يا اسپيلت به موضوع تک فاز بودن يا سه فاز بودن برق مصرفي آن توجه نموده و همچنين آمپر برق مصرفي آنرابا آمپر(A) کنتور برق ساختمان خود مقايسه فرمائيد.

در نظر گرفتن محلي براي تخليه قطرات آب خروجي از اسپليت ها ضروري است.

1- انواع اختلالات رايج در برق شهر

براي درك اهميت UPS ها، در اين بخش به بررسي اختلالات رايج در برق شهر مي پردازيم.

1-1- قطع برق (Blackout/power Failure)
به قطع كامل برق براي مدتي طولاني تر از نیم سیکل اطلاق شده كه در هنگام وقوع آن، منبع برق كاملا از كار مي افتد.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:

اين وضعيت ممكن است در اثر بروز اشكال در خطوط نيرو مانند قطع كليدها، فيوزها و يا حوادثي نظير طوفان همراه با رعد و برق و يا ساير شرايط ايجاد گردد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
- از دست رفتن اطلاعات در حال اجرا درکامپیوتر
- صدمه زدن به سخت افزار دستگاه
- زيان هاي تجاري در معاملات اينترنتي On-line
- بروز خطر جاني در تجهيزات پزشکی (اتاق عمل و CCU و ...)
1-2- افت لحظه ای ولتاژ (Power Sag)
به کم شدن دامنه ولتاژ برق شهر برای چند سیکل متوالی گفته می شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:

اين امر ناشي از شروع به کار كردن يك بار بزرگ با جریان بالا مانند دستگاههاي تهويه هوا يا راه انداختن موتورهاي الكتريكي، تاسيسات حرارتي و برودتي و يا بروز اتصال كوتاه در مناطق اطراف مي باشد.
تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
در صورتيكه ولتاژ منبع اصلي آنقدر پايين بيايد كه منبع تغذيه كامپيوتر نتواند ولتاژي دريافت كند، افت ولتاژ باعث Restart شدن کامپیوتر می شود. هنگ كردن كامپيوتر، قفل كردن صفحه كليد، كم يا زياد شدن نور لامپ ها و كوچك شدن صفحه تصوير مانيتور از ديگر تبعات اين نوع اختلال مي باشد.

1-3- افزایش لحظه ای ولتاژ (Power Surge)
عبارتست از افزايش لحظه اي دامنه ي ولتاژ( معمولا بیش از 110%)كه براي چند سيكل پياپي ادامه دارد.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
اين اختلال معمولا به دليل به يكباره خاموش شدن دستگاه هاي توان بالا و يا پرمصرف بوجود مي آيد. همچنين اتصال كوتاه و عدم توجه به سايز مناسب براي كابل هاي برق نيز از عوامل ايجاد آن مي باشند.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
اين اختلال باعث وارد آمدن فشار به دستگاه هاي حساس شده و در طول زمان سبب خرابي آنها مي گردد. همچنين مي تواند باعث بروز خطا در داده هاي ديجيتال و قفل شدن كامپيوتر شود.
كم و زياد شدن نور لامپ ها و تغييرات ناگهاني در عرض تصوير مانيتور نيز از اثرات محسوس افزايش لحظه اي ولتاژ مي باشد.

1-4- ولتاژ ضعیف (Brownout/Under Voltage)
به کاهش دامنه ولتاژ برق شهر برای مدت طولانی گفته می شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
اين اختلال زماني ايجاد مي شود كه منبع اصلي توليد برق، قدرت تامين توان مورد نياز شبكه (بار مصرفي) را ندارد، به همين دليل شركت برق، ولتاژشبكه سراسري را كاهش مي دهد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
براي يك بار مصرفي، با توان ثابت، كاهش ولتاژ شبكه سبب افزايش جريان بار خواهد شد كه اين افزايش به نوبه خود مي تواند سبب كاهش طول عمرقطعات بكار رفته در دستگاه مصرفي شود.
كاهش ولتاژ بيش از يك دقيقه مي تواند موجب عملكرد نادرست تجهيزات گردد. مثلا در يك موتورالقايي، مي تواند منجر به بالا رفتن تلفات حرارتي ويا تغيير سرعت (دور موتور) شود.

1-5- ولتاژ قوی (Over Voltage)
افزایش دامنه ي ولتاژ برق شهر براي مدت زمان طولاني گفته می شود كه مي تواند موجب بالا رفتن توان راكتيو در خروجي بانك هاي خازني شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
این اختلال مربوط به شبکه توزیع می شود و صاعقه و رعد و برق از مهمترين عوامل ايجادكننده اين نوع اختلال مي باشد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
باعث سوختن دستگاه مصرفي و يا آتش سوزي مي شود.

1-6- نوسانات فرکانسی (Frequency Variation)
به تغيير فركانس شكل موج ورودي اطلاق مي شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
اين اختلال معمولا در جاهايي ديده مي شود كه منبع توليد انرژي ، ژنراتور (موتور برق) باشد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
نوسانات فركانسي باعث برش ولتاژ و كاهش دقت دستگاه هاي حساس آزمايشگاهي، مخابراتي، تجهيزات پزشكي و. . . و همچنين به هم خوردن همزماني (Synchronizing)در برخي دستگاه ها كه با عبور از صفر ولتاژ كارمي كنند، مي شود.

1-7- اعوجاج هارمونیکی (Harmonic Distortion)
یک موج اضافی بادامنه کوچک که فرکانس آن مضربی از فرکانس موج اصلی است گفته می شود.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
هارمونيك ها عموما توسط بارهاي غيرخطي بوجود مي آيند كه از برق شهر جريانهايي بالا مي كشند. مانند كامپيوتر، دستگاه هاي فتوكپي، پرينترهاي ليزري، موتورهاي دوار با سرعت متغير، دستگاه هاي جوشكاري و …

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي :
هارمونيك ها باعث افزايش نامناسب جريان و افزایش حرارت دستگاه ها و خرابي اجزاي تشكيل دهنده مي شوند.

1-8- حالت های گذرای سوئیچینگ (Switching Transient)
به تغييرات ناخواسته و ناگهانی ولتاژ گفته مي شود که معمولا در حد یک یا دو سیکل دوام دارند.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
پيدايش عناصر نيمه هادي واستفاده ي فراوان از آنها در شبكه هاي قدرت، عامل مهمي براي ايجاد هارمونيك در سيستم هاي قدرت مي باشد.
این نوسانات بر عملکرد پردازشگرها ، انتقال اطلاعات و ... اثر می گذارند .

1-9- نویز الکتریکی (Electrical Line Noise)
معمولاً توسط منابع تغذیه کامپیوترها و یا امواج رادیوئی و مغناطیسی ایجاد می شود .تداخل الكترومغناطيس (EMI) و يا تداخل ناشي از فركان سهاي راديوئي (RFI) از انواع نويزهستند.

عوامل موثر در ايجاد اختلال:
نويز الكتريكي در اثر مشكلات كابل، كابل كشي و مجاورت با تجهيزات فركانس راديويي، القاي امواج روي خطوط انتقال، كاركرد ترانسفورمرها، ژنراتورها و دستگاه هاي صنعتي بوجود مي آيد.

تاثير اختلال بر شبكه و بار مصرفي:
نویز باعث انتقال نا صحیح اطلاعات و ایجاد مشکل در عملکرد دستگاه ها می شود و همینطور باعث اشكالات نرم افزاري (مانند Hang نمودن كامپيوتر) و در نتيجه از دست رفتن اطلاعات شده ولي موجب آسيبهاي سخت افزاري نمي گردد.

1-10- اسپایک (Spike)
عبارتست از افزايش بسيار زياد لحظه اي ولتاژ

شارژ كردن باتري

نحوه صحيح شارژ كردن يك باتري VRLA از عواملي است كه مي بايست در به كار بردن آنها بسيار مورد توجه قرار گيرد، چرا كه به طور مستقيم بر طول عمر و كارايي باتري موثر است .
به طور كلي دو روش شارژ وجود دارد :

1-شارژ شناور (FLOAT)
اين روش شارژ براي كاربرد هايي چون پشتيباني (BACKUP) اورژانسي و در زماني كه باتري صرفا" در مواقع قطع برق استفاده مي شود به كار برده مي شود مثل :پنل آلارم ، چراغ رو شنايي و ,UPS تلويزيونهاي كابلي و ...
در اين موارد باتري به طور پيوسته در حال شارژ است و به طور مقايسه اي اين مقدار ولتاژ شارژ كمتر از روش شارژ دوره اي است ، بنابراين موجب خراب شدن باتري نمي شود.
ولتاژ مجاز در شارژ شناور : 2.25-2.3 v/cell
ولتاژ شارژ شناوردر20 درجه سانتيگراد:2.275 v/cell

2-شارژ دوره اي (CYCLIC)
شارژ دوره اي در مواقعي كه باتري دائماً شارژ و دشارژ مي شود مورد استفاده قرار مي گيرد . مانند تجهيزات پرتابل ، ويلچير ها و ..
در اين مواقع يك ولتاژ شارژ بالاتر مورد استفاده قرار مي گيرد ولي بايد مواظب بود كه باتري ها over charge نشوند چرا كه موجب خراب شدن باتري ها مي گردد .
ولتاژ مجاز در شارژ دوره اي : 2.42-2.47 v/cell
ولتاژ شارژ دوره اي در20 درجه سانتيگراد:2.45 v/cell

تغييرات ولتاژشارژ بر حسب دما

اگر چه يك ولتاژ شارژ ثابت مي بايست مورد استفاده واقع شود ولي نبايد از تاثير دما بر يك شارژ خوب غافل بود .
در تنظيم ميزان ولتاژ شارژر به درجه حرارت محيط توجه نموده و ضريب تصحيح دمايي را اعمال كنيد.
(3 mv /0 C)در شارژ شناور(FLOAT)
(4 mv /0 C)در شارژ دوره اي(CYCLIC)
به اين صورت كه با افزايش هر يك درجه دما ولتاژ به ميزان ذكر شده كاهش و با كاهش يك درجه ولتاژ شارژ افزايش مي يابد.
دماي نامي برابر 20 درجه سانتي گراد
بنابراين شارژر مي بايست داراي قابليت جبران دمايي در نتيجه تغييرات دما به منظور جلوگيري ازOVER CHARGE باتري ها باشد.

جلوگيري از اضافه شارژ (OVER CHARGE) شدن باتري ها

زماني كه يك باتري VRLA به خــوبي شـارژ راپذيرفته است،در نتيجه پايين آمدن ميزان مقاومت داخلي آن امكان OVER CHARGE شدن را دارد كه اين موضوع به دليل طراحي سيلد باتري هاي VRLA موجب خراب شدن آنها مي شودبدين ترتيب كه اكسيژن و هيدروژن را در نتيجه بالا بودن فشار داخل باتري از طريق سوپاپ ها (VALVE) خا رج مي كند .

منحني تاثير دما بر ولتاژ شارژ

شارژ باتری 

توجه به باتري دشارژ شده

هرگز باتري ها را به صورت دشارژ شده رها نكنيد.

در صورتي كه يك باتري را پيوسته وبه مدت هاي طولاني  بدون اينكه  شـارژ شود  رها كنيم  يك لايه ازكريستال هاي سولفات سرب روي سطح صفحا ت مثبت و منفي مي نشيند و به عنوان يك مانع در مقابل شارژ مجدد و كاكرد عادي باتري  عمل مي كند البته با توجه به درجه سولفاته شدن آن ممكن است بتوان با دادن يك شارژ  با جريان ثابت (0.1C )و ولتاژ بالاتر براي مدت 12 ساعت يا بيشتر باتري را احـيا نمود اما در مواقعي كه ميزان سولفاته شدن خيلي بالا است باتري مي بايست تعويض شود.

نگهداري

نگهداري وانبار داري باتري ها موجب دشارژ خود به خودي و غير فعال سازي صفحات مي شود .واكنشهاي self discharge براي هر دو صفحه وجود دارد و كاهش ظرفيت در طول انبار داري باتريها با شارژ آنها رابطه معكوس دارد .

دشارژ دروني (خود بخودي ) در باتري هاي فاران كمتر از 3%در ماه مي باشد.

راههاي جلوگيري از دشارژ خودبخودي بيش از حد

• در جاي خشك و خنك و با حداقل  رطوبت نگهداري شوند. 

• به دور از تابش مستقيم نور خورشيد نگهداري شوند .

• به طور مستقيم با منابع دمايي در ارتباط نباشند .

• ولتاژ باتري ها مرتبا" كنترل شود.

• به دماي انبار توجه شود به گونه اي كه دما خيلي بيشتر  از20 درجه نباشد 

• بهتر است انبار داراي تهويه مناسب باشد . 

• قبل از انبار كردن باتري ها مي بايست  شارژ  شده باشند .

نكات قابل توجه در محل نصب باتري

• در جاي خشك و خنك و با حداقل  رطوبت نصب شوند. 

• به دور از تابش مستقيم نور خورشيد نصب شوند .

• به طور مستقيم با منابع دمايي در ارتباط نباشند .

• به دما محل نصب توجه شود به گونه اي كه دما خيلي كم ويا خيلي زياد نباشد .(بهتر است دما حدود 20 درجه سانتي گراد باشد)

• بهتر است محل نصب داراي تهويه مناسب باشد . 

• در محل نصب از انجام كارهايي مانند جوشكاري و سيگار كشيدن جلوگيري به عمل آيد . 

• محل نصب از رفت و آمد افراد غير مسئول محافظت شده باشد . 

• از قرار دادن مواد شيميايي و مواد محترقه در محل نصب جلوگيري به عمل آيد .

• پيچ هاي ترمينال باتري ها را با گشتاور 11.3±0.5 Nm  محكم نماييد.

نكات قابل توجه در هنگام نصب 

• باتريها را به آرامي جابه جا كرده و از ضربه خوردنشان جلوگيري به عمل آيد.

• تعداد 24 سلول استفاده شده در هررك باتري ميبايست به لحاظ تاريخ توليد و ظرفيت  و ولتاژ مشابه باشند.

• قبل از نصب باتري ها از كليه آنها ولتاژ گيري شود و در صورت متفاوت بودن ولتاژ يك سلول از نصب آن جلوگيري به عمل آيد . 

• در هنگام نصب توجه شود قطبين باتري ها با هم اتصال كوتاه نشوند.

• درهنگام نصب شينهاواتصالات ازهرگونه فشار مكانيكي برروي قطبين جلوگيري شود . 

• از وسايل و آچارهاي عايق  و دستگاه هاي  اندازه گيري سالم وكاليبره شده استفاده شود .

• پس از بستن كليه اتصالات ولتاژ كل را اندازه گيري نمائيداين ولتاژ نبايد كمتر از تعداد باتري ها ضرب در ولتاژ يك باتري شود در غير اين صورت كليه اتصالات و نحوه چيدمان قطبها را چك كنيد چرا كه ممكن است در چيدمان باتري ها اشتباهي رخ داده باشد .

نكات قابل توجه در هنگام بهره برداري

• سوپاپ ها (VALVE ) به هيچ عنوان باز نشود چرا كه موجب از دست رفتن گازهاي داخلي باتري شده و طول عمر باتري را مي كاهد

• نوع شارژ، ولتاژو جريان شارژ را قبل از اتصال به باتري ها تنظيم نمائيد.

• شرايط مدار مصرف كننده به گونه اي باشد كه به محض رسيدن ولتاژ باتري ها به مقدار 1.75 v/cell مصرف كننده به طور اتوماتيك از باتري جدا گردد .

• به منظور افزايش طول عمر باتري از جريان شارژ مناسب  (0.1 C) استفاده شود. 

• در تنظيم ميزان ولتاژ شارژ به درجه حرارت محيط توجه نموده و ضريب تصحيح دمايي اعمال شود.(3 mv /0 C)

• در صورت نياز به باتري جايگزين ، آنرا كاملاً شارژ نمائيد . 

• دستگاه هاي اندازه گيري كاليبره باشند و از درستي اندازه گيري ها اطمينان  حاصل شود . 

موارد قابل توجه در بازديد هاي دوره اي

• جريان شارژ خروجي و ولتاژ تنظيم شده را كنترل نمائيد .

• دماي محيط  را اندازه گيري و به تناسب  آن ولتاژ شارژر را  تنظيم نمائيد. 

• تست دشارژ و ولتاژگيري همزمان از هر يك از سلول ها را  انجام دهيد.

• وضعيت تهويه  محل نصب را كنترل نمائيد.

• به وضعيت كاليبراسيون  و  سالم بودن دستگاه هاي اندازه گيري توجه نمائيد.

• جهت تميز كردن باتري ها از كهنه نم دار استفاده  و از به كار بردن هر گونه حلال ويا روغن جلوگيري شود .

مبدل جريان مستقيم به جريان متناوب يا اينورتر (به انگليسي: Inverter) به المان‌هايي گفته مي‌شود که جريان مستقيم را به جريان متناوب تبديل مي‌کند. فرکانس و سطح ولتاژي توليدي توسط اين قطعه الکترونيکي مي‌تواند توسط تقويت کننده‌ها به سطح ولتاژ و فرکانس دلخواه تبديل گردد.

يک نمونه اينورتر متصل به شبکه

موج توليدي توسط اينورتر ها يک موج مربعي است که مي‌توان با استفاده از فيتلرهاي مخصوص (سلف و خازن) آن را به موج سينوسي تبديل کرد. اينورتر ها هم ميتوانند تکفاز باشند هم سه فاز. بلفا عملي که اين مبدل‌ها انجام مي‌دهند معکوس عملي است که يکسوکننده‌ها انجام مي‌دهند. اينورتر ها قطعات متحرک ندارند و در طيف گسترده اي از ابزارهاي کاربردي استفاده مي شوند، از منبع تغذيه کامپيوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل فله. اينورتر ها معمولا براي تامين جريان AC از منابع DC مانند پانل هاي خورشيدي يا باتري مورد استفاده قرار مي گيرند. اينورتر نوسان ساز الکترونيکي قدرت بالا است. دليل اين نام گذاري آن است که اين دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام مي دهد. درواقع اينورتر يا درايو AC به دستگاهي گفته مي شود كه به كمك آن مي توان سرعت يك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش يابد. اينورترها در ظرفيتهاي مختلف ساخته مي شوند مثلاً براي يك موتور با توان 20 اسب بخار بايد از اينورتر 20 HP استفاده كرد. از نظر ورودي اينورترها به دو دسته تك فاز و سه فاز تقسيم مي گردند. البته خروجي همه آنها سه فاز است. براي اينورترهاي با توان بالاي 3 اسب فقط از ورودي سه فاز استفاده مي گردد. برخي از اينورتر هاي با توان پايين داراي هشداري مبني بر عدم استفاده از آنها براي روشن کردن لامپهاي فلورسنت معمولي هستند. دليل اين هشدار اين است که خازن تصحيح توان به صورت موازي با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.

كاهش انرژي مصرفي و لذا كاهش هزينه برق، كاهش جريان راه اندازي و در نتيجه طولاني شدن عمر موتور ، امكان تغيير سرعت موتور، امكان تغيير جهت حركت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امكان كار موتور در شرايطي كه ولتاژ ورودي متغير است، امكان كنترل از راه دور، ايجاد سرعت بيشتر از سرعت نامي موتور، برنامه ريزي كردن حركت. اينورتر به صورت هوشمند ميزان بار وارده به موتور را تشخيص داده و متناسب با همان بار، به موتور جريان مي دهد و اين جريان در بسياري از مواقع از جريان نامي موتور كمتر است. دستگاهي الكترونيكي است كه بوسيله آن مي توان سرعت موتورهاي سه فاز را تغيير داد.

ویژگی ها و کاربردها

تنظيم كننده سرعت موتور (كنترل دور)
تغير دهنده جهت دور به راحتي و بدون نياز به كنتاكتور
روشن و خاموش نمودن موتور بدون نياز به قطع و وصل برق اصلي
كاهش ضربه هاي مكانيكي و در نتيجه افزايش طول عمر مفيد قسمت مكانيكي
حفاظت موتور در مقابل افزايش ولتاژ و جلوگيري از آسيب ديدن موتور
در اکثر کاربرد ها حذف کامل جريان راه اندازي موتور
کنترل فرايند بهبود يافته با تطبيق جريان خروجي پمپ يا فشار بطور مستقيم با الزامات فرايند، در مقايسه با ديگر اشکال کنترل، تغييرات کوچک مي توانند بسرعت با يکاينورتر (VSD ) اصلاح شوند که عملکرد فرايند را بهبود مي بخشد. وقتيکه دستگاه کنترل ميزان تغييراتي را ارائه مي دهد که بطور نامحدود واقعا متغير مي باشند، احتمال کمتري از نوسان فشار يا جريان وجود دارد.

1-Off-Line Technology

دستگاه هاي سري OFF LINE تا زماني كه برق شهر برقرار باشد ، بار مصرفي را از برق شبكه اصلي تغذيه مي نمايند و در اين زمان مولد يا اينورتر يا مبدل DC/AC يعني خروجي متصل به ورودي دستگاه مي باشد. هنگام قطع برق از طريق رله و به كمك مبدلDC به AC يا اينورتر برق مصرفي از باتري تٲمين مي شود . در حقيقت اين سري دستگاه ها داراي زمان سوئيچ يا INTER LUCK حدود 4 ال 8 ميلي ثانيه مي باشند كه اين مدت نيز بستگي به رله سوئيچ دارد.

در این یو پی اس بارهای حساس از مسیر By pass انرژی دریــافت می کنند و اگـر تغذیـه مسیر By pass قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرارگیرد ، مسیر اینورتر جایگزین آن می شود . در طی عملکرد عادی دستگاه ، هراختلالی که در محدوده قابل قبول ولتاژ Bypass باشد به بار منتقل می شود . اگر چه در بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) جلوگیری می کنند و فیلتر های RF (فرکانس رادیویی ) در مسیر Bypass آنها وجود دارد .

2- Line Interactive Technology

اين سري UPS ها ، اصلاح شده سري OFF LINE ميباشند و در حالت عادي برق مصرفي را از طريق يك فيلتر الكترونيكي ورودي و يك اتو ترانس در خروجي تٲمين مي كنند. از آنجا كه منابع تغذيه كامپيوترها و همچنين بسياري دستگاهها ، تغييرا بالاتر از 15%± را نمي توانند تحمل كنند، دستگاه هاي LINE INTERACTIVE در چنين حالاتي به كمك اتو ترانس روي سطح ولتاژ مورد نياز بالاتر يا پايين تر جهت جبران ولتاژ سوئيچ مي كنند (BOOST & BUCK ).

يعني اگر ولتاژ خيلي كم شود ترانس به حالت تقويت (BOOST) سوئيچ مي كند و اگر ولتاژ خيلي زياد شود ، به حالت تضعيف (BUCK)سوئيچ مي كند ولي اين اصلاح ولتاژ خيلي دقيق نيست .

در اين دستگاه ها هنگام وجود تغييرات آرام و نوسانات كم ولتاژ شبكه ، از اينورتر استفاده نمي شود .

هنگام سوئيچ كردن از برق شهر يا اينورتر و يا بالعكس ، عمل INTER LUCK به صورتي انجام مي شود كه برق جايگزيني كاملا سينك يا همزمان با برق قبلي باشد و اين خود باعث مي شود كه زمان سوئيچ از برق شبكه به اينورتر و بالعكس كاهش يابد كه اين مدت 2 الي 4 ميلي ثانيه مي باشد و در زمان سوئيچ كردن ، حفاظت بار مصرفي را هم در نظر مي گيرددر حالت قطع برق ، توسط اينورتر ، برق خروجي از باتري هاي تامين مي شود .

اين تكنولوژي اغلب براي شبكه هاي كوچك و دستگاههايي كه خيلي حساس نيستند استفاده مي گردد.
در این تکنولوژی برق ورودی وارد بخش Power Interface شده و خروجی را تامین و همزمان عمل شارژ باتری انجام می گیرد.
Inverter در حالت نرمال (برق شهر) وظیفه شارژ باتری و در حالت قطع برق شهر،وظیفه تولید برق سینوسی از انرژی ذخیره شده در باتری را بر عهده دارد. در این تکنولوژی برق ورودی وارد فیلتر شده و ترانس (AVR (Automatic Voltage Regulated عمل تضعیف (Boost) یا افزایش (Buck) برق ورودی را انجام می دهد و با یک رگولاسیون خوب،برق را به بار مصرفی می رساند.
معمولا جهت فراهم شدن رگولاسیون ولتاژ مناسب در خروجی در این طراحی از ترانسفورمرهای tap changing نیز استفاده میشود.در مقایسه با توپولوژی standby تجهیزات فیلترینگ بیشتری تعبیه شده و ناپایداری خروجی و نویزهای سوییچینگ نیز کاهش یافته است .
در مجموع راندمان بالا ، قیمت پایین ، ضریب اطمینان بالا و توانایی اصلاح ولتاژ نامناسب ورودی ، این طراحی را در توانهای 0.5~5 KVA برتر و غالب می داند .

3- Double Conversion Technology

جديد ترين تكنولوژي در اين سري از دستگاهها DOUBLE CONVERSION مي باشد. اين سري به صورتي طراحي شده اند كه برق شبكه شهري را به صورت مستقيم به بار مصرفي هدايت نمي كنند ؛ بلكه ابتدا برق شهر را از حالت AC به DC ( يكسو ساز ) و سپس از حالت DC به AC (اينورتر ) تبديل مي نمايند . با اين عمل در حقيقت هيچگونه اغتشاش موجود در شبكه شهري به سمت بار مصرفي منتقل نمي گردد .

هنگام قطع برق توسط اينورتر برق مصرفي از باتري تٲمين مي شود و مدت زمان سوئيچ در اين سري دستگاهها صفر ثانيه مي باشد .

دستگاه ONLINE به خصوص بيشتر در مكانهايي استفاده مي شود كه اختلال برق شبكه سراسري بيش از حد كنترل ، جهت فيلتر كردن بوده و يا زمان سوئيچ براي بار مصرفي حساسيت ايجاد مي نمايد . مكانيسم سيستم فيلتراسيون دستگاههاي UPS سري ONLINE ، موجب جلو گيري از ايجاد هر گونه مشكلي در دستگاههاي كامپيوتري ناشي از اختلالات برق ورودي خواهد شد .
در این تکنولوژی برای ساخت ولتاژ خروجی ، یکبار تبدیل AC به DC و یکبار تبدیل DC به AC انجام می گیرد به همین علت به این تکنولوژی Double Conversion می گویند. ابتدا ولتاژ ورودی تبدیل به DC می شود تا وابستگی به برق ورودی از بین رفته و سپس خروجی از آن به وجود می آید.در شرایط طبیعی ،تامین خروجی در این یو پی اس ها پس از تصحیح ورودی (پاک سازی ورودی از انواع نویزو تصحیح سطح ولتاژ) انجام می پذیرد.تنها در مواقع نقص فنی،سرریز بالا، افزایش خارج از رنج دما به مد Bypass خواهد رفت.

يو پي اس دستگاهي الكترونيكي به منظور تامين پيوسته انرژي براي دستگاه هاي مصرف كننده كه به اختلالات موجود در شبكه و قطع برق حساس بوده وبه دليل ضرورت و حساسيت هاي فوق العاده زياد، جزو تجهيزات حياتي مجموعه هاي كامپيوتري، مخابراتي، كنترل و ابزار دقيق، آزمايشگاهي وبيمارستاني مي باشند.

تقریباً همه کسانی که با کامپیوتر کار می‌کنند اطلاعاتی ارزشمند و یا حداقل چند ساعت کار خود را بخاطر قطع برق از دست داده‌اند و به این علت یو پی اس را می‌شناسند. UPS در نظر عموم کاربران دستگاهی است که موجب می‌شود با قطع برق، کامپیوتر خاموش نشود. این مقاله به شما کمک می‌کند دانش خود در مورد یو پی اس را با دانش روز این فناوری هماهنگ کنید. سعی کنید به سوالات زیر اول خودتان پاسخ دهید و بعد پاسخ را بخوانید.

یو پی اس مخفف چه کلماتی است و چرا به یو پی اس نیاز داریم؟

یو پی اس مخفف عبارت Uninterruptible Power Supply و به معنی منبع تغذیه بدون وقفه است. این دستگاه برق مورد نیاز برای استفاده دستگاه‌هایی مانند کامپیوتر، ادوات پزشکی و تجهیزات امنیتی و... را مستقل از اینکه برق ورودی وجود داشته باشد یا خیر برای مدت محدودی تامین می‌کند.

همچنین شرایط برق ورودی را از نظر سطح ولتاژ، تغییرات ولتاژ و جهش‌های ناگهانی بهبود می‌دهد. در صورتی که یو پی اس ما هوشمند باشد علاوه بر موارد فوق می‌تواند دستگاه‌های متصل به خود را در زمان مناسب و به طرز صحیح خاموش نماید. در مورد اهمیت استفاده از یو پی اس همین بس که آمار نشان می‌دهد بیشتر از 40 درصد مشکلات از بین رفتن اطلاعات، به مشکل قطع برق بر می‌گردد.

یک یو پی اس بزرگ بهتر است یا چند یو پی اس کوچک؟

قیمت یو پی اس ها نسبت به توان خروجی‌شان افزایش می یابد، برای مثال اگر توان خروجی دو برابر شود قیمت بیش از دو برابر افزایش می‌یابد. لذا اگر در یک شرکت یا سازمان تعدادی کامپیوتر وجود دارد و قصد این است که آنها را به یو پی اس مجهز کنیم، بهتر است یک یو پی اس کوچک در محل هر کامپیوتر نصب شود، همچنین با استفاده از تعدادی یو پی اس کوچک در صورت بروز مشکل، دامنه آن به یک کامپیوتر محدود می‌شود و کل شبکه ما دچار اختلال نمی‌گردد.

این روش تا زمانی کارایی دارد که نیاز به یو پی اس با تکنولوژی خاصی نباشد. (تکنولوژی‌های مختلف در ادامه همین متن شرح داده می‌شود). اگر کاربرد خاصی نیاز به یو پی اس با تکنولوژی بالا را طلب کند، از آنجا که یو پی اس‌ ها تکنولوژی بالا در توان‌های پایین معمول نیستند می‌توان مجددا به یک یو پی اس قوی مرکزی با تکنولوژی بالا فکر کرد.

كاهش يا افزايش ناگهاني ولتاژ، تغيير فركانس، انواع امواج لحظه اي يا دايم، نمونه هايي از مشكلات ايجاد شده بر روي شبكه هاي برق شهري مي باشند.دستگاه هاي الكترونيكي پيشرفته و حساس (نظير سيستم هاي كامپيوتري، تجهيزات مخابراتي و پزشكي) با توجه به كاربردهاي ويژه و حساسي كه دارند نيازمند تجهيزات ضروري مانند منبع تغذيه بدون وقفه و نسبتا دقيق بوده تا ولتاژ و فركانس ثابت و قابل اطمينان را تامين نمايد.

در كشورهاي پيشرفته عليرغم قطع برق شهر، دستگاه يو پي اس از وسايل ضروري كامپيوترها محسوب مي شود . به عنوان مثال در صورت وجود كوچكترين اغتشاش در برق شهر بخش كنترل كامپيوتر، با توليد يك پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد(Restart) کامپیوتر می گردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAMسيستم وجود دارد، از بين رفته و زيا نهاي جبران ناپذيري به كاربر وارد شده و حاصل كار كاربر در چند لحظه از بين می رود.
در مورد ساير سيستم هاي حساس نظير دستگاه هاي مخابراتي و شبكه هاي اطلاعاتي نيز با قطع يا تغيير مشخصات منبع تغذيه، هماهنگي بخش هاي مختلف دستگاه بهم خورده و بر اثر قطع و وصل هاي متوالي، علاوه بر صدماتي كه به قطعات دستگاه وارد مي شود، عملكرد كل سيستم با اختلال مواجه مي گردد. با توجه به مطالب فوق، نياز به وجود دستگاهي كه بتواند جايگزين مناسبي براي برق شهر در مواقع اضطراري گرديده و با حذف اختلالات شبكه تغذيه مدارات حساس را بر عهده گيرد، نمايان مي شود.
اين دستگاه يو پي اس نام دارد . لازم به ذكر است كه در مواقع قطع برق مي توان از ژنراتوهاي AC جهت تغذيه دستگاه ها استفاده نمود ولي اين منابع با توجه به مشكلاتي نظير شناور بودن ولتاژ و فركانس، حجم بزرگ، آلودگي صوتي، دودزا بودن، زمان طولاني وصل شدن بعد از قطع برق و لزوم سرويس و باز بيني دايمي عملاً كاربردي در دستگاه هاي حساس ندارد. دستگاه هاي يوپي اس با ابعاد كوچك و بدون نياز به سرويس دايمي و بدون ايجاد آلودگي ها با تثبيت ولتاژ و فركانس، وسايل بسيار مناسبي جهت حفاظت سيستم ها در مقابل اختلالات برق شبكه مي باشند.

وظیفه UPS

UPS های کوچک معمولاً درون خود، یک باتری دارند که هنگام وجود برق در حالت عادی آن را شارژ می کنند. 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 باتری موجود درون خود تغییر می دهد این کار در مدت زمانی حدود یک یا ۲ میلی ثانیه انجام می پذیرد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه می دهد.

UPS های متفاوت با طول مدت پشتیبانی متفاوتی وجود دارد که بنا به نیاز و کاربد نوع مورد نظر استفاده می شود برخی UPS ها فقط برای مدت کوتاهی مثلاً ۵ دقیقه به رایانه برق رسانی می کنند. 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 می دهند که طی این مدت کار خودرا تکمیل و به پایان برسانند. برای ادارات و مؤسسات بزرگ تر و مهمتر نیز UPS هایی طراحی شده است که مدت زمان بسیاری رایانه های موجود را د رهنگام قطع برق از بابت تغذیه پشتیبانی می کنند.
خوب است بدانید که برای کار های بزرگ UPS دارای باتری درون ساخته نبوده و فقط حکم یک شارژ کننده را دارند.برای این UPS ها باتری های بیرونی در نظر گرفته شده که بنا به نوع نیاز و به تعداد معین به UPS متصل می شوند.
می دانید که هنوز منبعی برای ذخیره جریان متفاوت ساخته نشده است باتری متصل به UPS نیز جریان مستقیم با DC دارند اما اکثر لوازم خانگی از جمله رایانه با برق متناوب شهر کار می کنند. بنابراین UPS یک مبدل نیز دارد که جریان DC را به AC تبدیل می کند.
این ها فقط وظایف UPS نیستند. UPS قابلیت کنترل جریان و ولتاژ و تنظیم و تقویت آنها را نیز دارد. در یک کلام می توان گفت UPS به رایانه می گوید که نگران هیچ چیز از جانب برق شهر و اختلالات ومشکلات آن نباش من همه کار ها را انجام داده و یک جریان تصفیه شده سالم به شما تحویل می دهم.