مدار شماتیک هووآوی یو پی اس چگونه است ؟

مدار شماتیک هووآوی یو پی اس :

مدار شماتیک هووآوی یو پی اس به گونه ای است که در اینجا به بررسی و شرح آن می پردازیم. (منبع تغذیه بدون وقفه) در انگلیسی Uninterruptible Power Supply گفته می‌شود، ترکیبی از چند بخش اصلی است که وظیفه آن حفظ تأمین برق بدون قطعی برای بار حساس (مثل کامپیوتر، سرور، تجهیزات صنعتی یا پزشکی) می‌باشد.

ساختار کلی مدار UPS

مدار UPS از چند بخش اصلی تشکیل می‌شود:

1. ورودی AC از برق شهری

   • معمولاً از طریق یک فیلتر EMI و مدار حفاظتی (مثل فیوز و وریستور) شروع می‌شود.
   • هدف: حذف نویز‌های الکتریکی و حفاظت در برابر ولتاژ‌های ناگهانی.

2. شارژر باتری (Battery Charger)

   • جریان AC ابتدا توسط ترانسفورماتور به سطح مناسب تبدیل می‌شود، سپس توسط پل دیودی و مدار تنظیم ولتاژ (Regulator) به DC تبدیل می‌شود تا باتری شارژ شود.
   • مدار کنترل شارژ، میزان ولتاژ و جریان را طوری تنظیم می‌کند که باتری بیش‌شارژ یا تخلیه‌ بیش‌از‌اندازه نشود.

3. باتری

   • معمولاً باتری سرب-اسید یا لیتیوم یون است و وظیفه‌اش ذخیره انرژی برای زمان قطع برق است.
   • به‌صورت سری یا موازی بسته به توان مورد نیاز UPS.

4. اینورتر (Inverter)

   • در هنگام قطع برق، DC باتری را به AC تبدیل می‌کند.
   • شامل ترانزیستورهای قدرت (MOSFET یا IGBT)، مدار کنترل PWM، ترانسفورماتور خروجی و فیلتر LC برای تولید موج سینوسی یا شبه‌سینوسی.
   • خروجی این بخش همان برق‌ای است که به دستگاه وصل می‌شود.

5. مدار سوئیچ انتقال (Transfer Switch)

   • سوئیچ سریع بین حالت برق شهری و حالت باتری.
   • معمولاً از رله یا مدار سوئیچینگ الکترونیکی تشکیل شده.
   • باید در حد میلی‌ثانیه عمل کند تا کاربر هیچ قطعی احساس نکند.

6. مدار کنترل و مانیتورینگ

   • مدار کنترل مرکزی که ولتاژ، جریان، دمای باتری و خروجی را مانیتور می‌کند.
   • ممکن است شامل میکروکنترلر یا مدار منطقی باشد.

نکات طراحی مهم

• UPS Offline (معمولی): برق شهری مستقیماً به خروجی می‌رود، فقط در زمان قطع برق اینورتر فعال می‌شود.
• UPS Line‑Interactive: دارای مدار کنترل ولتاژ خط و شارژ هوشمند است.
• UPS Online: دائم خروجی از اینورتر تغذیه می‌شود و برق شهری فقط شارژ باتری را تأمین می‌کند (بدون نویز، مناسب سرور‌ها).