دستگاه های یو پی اس UPS برای مقابله با مشکلات برق ورودی AC سیستم ها طراحی و ساخته می شوند. این وسایل می توانند در محدوده ازچند ولت آمپر (VA) برای حفاظت رایانه های شخصی معمولی تا چند میلیون ولت آمپر (MVA) برای مراکز رایانه ای و مخابراتی و صنعتی بزرگ طراحی، ساخته و به بازار عرضه می شوند.
UPS (یو پی اس) در اصل مخفف کلمات Uninterrupted Power Supply یا همان منبع تغذیه بدون وقفه می باشد.یوپی اس UPS وسیله الکترونیکی است که برای حفاظت بارهای حساس و نیز سیستم های الکترونیکی، مخابراتی و …در برابر اغتشاشات از جمله نویز و قطعی برق مورد استفاده قرار می گیرد.
UPSهای کوچک معمولاً درون خود، یک باتری دارند که در هنگام وجود برق ورودی در حالت عادی آن را شارژ می‌کنند و هنگام قطع برق یا افت ولتاژ برق ورودی، زمانی که ولتاژ از یک مقدار مشخص کمتر شود،UPS به طور اتوماتیک منبع تغذیه توان رایانه را از برق شهر به خروجی خود در مدت زمانی حدود یک یا ۲ میلی ثانیه انتقال می دهد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه می‌دهد.در حقیقت دستگاه UPS، توان مورد نیاز برای تغذیه بار را از انرژی ذخیره شده در باتری ها فراهم می کند. یک یوپی اس از چهار بخش اصلی تشکیل می شود:
اصول کار یک یوپی اس در ساده ترین ساختار بدین صورت است که بار در حالت عادی از ورودی AC تغذیه می کند و همزمان شارژر با یکسوسازی برق ورودی AC و تبدیل آن به برقDC ، باتری را شارژ می کند و به محض اینکه برق ورودی AC ، قطع شود و یا کیفیت آن توسط UPSنامناسب تشخیص داده شود، اینورتر بلافاصله با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC توان مورد نیاز بار را بدون ایجاد وقفه تامین می کند.
مشکلات موجود در برق شهر:
قطع برق شهر (Black Out): در صورت بروز چنین مشکلی یوپی اس با استفاده از باتری تا زمانی که انرژی ذخیره شده در آن اجازه می دهد، توان مصرفی تجهیزات را فراهم آورد.
کاهش ناگهانی ولتاژ (Power Sag): این پدیده معمولا بر اثر راه اندازی بارهای الکترو موتور در شبکه برق به وجود آمده و باعث خطای عملکرد، Crash کردن، Reset شدن سیستم های کامپیوتری و یا قفل کردن صفحه کلید می شود، در صورت بروز چنین پدیده ای در شبکهبرق، یوپی اس به صورت لحظه ای عمل کرده و توان مصرفی تجهیزات را از باتری تامین می کند و پس از رفع اشکال در برق شهر ، به وضعیت عادی برمی گردد.
افت طولانی ولتاژ (Brown Out): در صورت بروز چنین مشکلی، عملکرد یوپی اس مشابه حالت قطع برق می باشد. در ضمن می توان برای رفع این نقصان از استابیلایزر (تثبیت کننده ولتاژ) استفاده نمود که کاهش ولتاژ را جبران نماید و مصرف کننده هایی که حتی به یوپی اس متصل نیستند را تحت پوشش قرار می دهد.
افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (Spike & Surge): این پدیده در اثر رعد و برق و عمل سوئیچینگ در شبکه برق به وجود می آید و در اثر آن ممکن است که ولتاژ به صورت ناگهانی تا چندین برابر ولتاژ نامی شبکه بالا رود. معمولا در یوپی اس ها، مدارهای حفاظتی قرار داده می شود که انرژی موجود ناشی از این افزایش ولتاژ را حذف کرده تا از اعمال آن به تجهیزات جلوگیری شود.
افزایش طولانی ولتاژ (Over Voltage): اگر این افزایش ولتاژ مدت زیادی ادامه داشته باشد ممکن است به بعضی از قطعات حساس سیستم های سخت افزاری آسیب وارد نماید. در این وضعیت یوپی اس تامین کننده برق مصرف کننده ها خواهد بود و از اتصال برق شهر به مصرف کننده ها جلوگیری به عمل می آورد، در ضمن استفاده از استابیلایزر معمول ترین روش برای رفع این معضل است.
نویز (Noise): معمولا در شبکه برق مصرف کننده هایی نظیر اجاق ها مایکروویو وجود دارند که باعث ایجاد نویز و تداخل الکترومغناطیسی در خطوط برق شهر می شود. برای پیشگیری از این مشکل در یوپی اس ها بخشی به نام فیلتر در نظر گرفته می شود تا اثرات ناشی از نویز و تداخل آن تا حد زیادی کاهش دهد.
