سیستم جایگزین هنگامی که یو پی اس خراب می شود

یک سیستم برق مطمئن همواره مورد نیاز بسیاری از ارگان ها بوده است. روی آوردن به یو پی اس و استفاده از آن می تواند قدم موثری برای داشتن برق ذخیره باشد. اما نکته ی مهم و اساسی در زمنیه ی پو پی اس ها این است که نمی شود بطور کامل به آن ها اطمینان نمود تا در شرایط ضروری و نبود برق بتواند نیازهای مارا برطرف نمایند. خرابی هایی که ممکن است در یو پی اس اتفاق بیفتد و سبب بروز اختلال در برق شود. حل این مشکل با یافتن جایگزینی برای یو پی اس قابل حل خواهد بود.تعمیر یو پی اس

در نتیجه با اضافه کردن یـک یـا چنـد UPS دیگـر بـه سیسـتم،پیوستگی برق مورد نیاز حتی در هنگام خرابی یک UPS تضـمین
گرد

ردوندانسی بصورت عبارتX+Nنمایش داده مـی شـود که در آن N حداقل تعداد دستگاههاي مورد نیاز جهت تأمین انرژي
برق می باشد و X تعداد دستگاهی که اضافه تر در نظر گرفته شـده است.
درگذشته با توجه به تکنولوژي آن زمان، ردوندانسـی بصورت Standby/Hot یا Cascade طراحی می شـد کـه ایراد آنها عدم توانایی ارائه کلّ توان UPS ها به بـار وهمچنین وابستگی UPSها به یکدیگر بود.در مقابل سیستمهاي جدید با توجه به رشد تکنولوژي در قطعات نیمـه هادي و امکان استفاده از کنترلرهاي فوق سریع ، جهت ردوندانسیاز روش Share Load Parallel  تقسیم بار موازي)استفاده می شود که در این روش بین یو پی اس ها که بصورت پارالـل بـا به هم وصل شده اند بطور مساوي تقسیم می شود. نحوه ی کار به این صورت است که و به محض خرابی یو پی اس به سرعت بار مربوطه به UPS یا UPSهاي دیگـر انتقـال می یابد در این روش امکان استفاده از کل مجموع تـوان UPSهـامیسر می باشد.

اگـــر در UPS هـــایی بـــایکدیگر پارالل شده اند قسـمتهاي مشـترکی مثـل کنتـرل مرکـزي Box Control ،باي پس مشترك، شارژر مشترك، و … وجودداشته باشند، سیستم بصورت CPA کار کرده و ردوندانسی کامل درمجموعه وجود نخواهد داشت و با خرابی هـر یـک از مـوارد مـذکورعملکرد کلّ سیستم مختل خواهد شد.در مقابـــل ایـــن ســـاختار، طراحـــی دیگـــري بـــه نـــامDecentralized Parallel Architecture DPA وجود دارد.

به شکل هاي زیر توجه نمایید. در اشکال زیر UPSهـابصورت پارال با یکدیگر کار می کنند اگر کنترل مرکزي ،UPS Master و یا Bypass Commonمختل شود ببیننـد بـاتوجه به نبود ردوندانسی براي آنها، کلّ سیستم از کار خواهد افتاد.

ساختار DPA به چه صورت است؟

در ساختار DPA به ازاي تمامی المانهاي موجود در سیستم، ردوندانسیدیده شده است و به ازاي خرابی در هر یکی از بلوکهـاي سیسـتم حتمـاًیک یا چند بلوك مشابه دیگري وجود خواهد داشت.

در اکثر UPSهاي پیشرفته و امروزي بلوکهاي زیر وجود دارند:

1. اینورتر
2. رکتیفایر
3. PFC
4. شارژر
5. کنترل
6. نمایشگر
7. بـاي پـس فیلترهـايورودي و خروجی
8. بوستر و پورت هاي ارتباطی

در صورتیکه در یک سیستم UPS با قابلیت ردوندانسی بـه ازاي همـه موارد فوق ردوندانسی لحاظ شده باشد به آن DPA گفته می شود. البته باید بدین مسأله توجـه داشـت کـه طراحـی DPA در ساختار UPS باعث گـران تـر شـدن آن مـی شـود و ایـن مسـأله ایسـت کـه کارشناسان در هنگام انتخـاب سیسـتم بـراي داشـتن بـالاترین ضـریب اطمینان از عملکرد سیستم باید در نظر بگیرند.

ساختار DPA (Double-Conversion Parallel Architecture)

ساختار DPA یکی از پیشرفته‌ترین معماری‌های UPS برای مراکز حساس مانند دیتاسنترها، بیمارستان‌ها و خطوط تولید حیاتی است. هدف این معماری، تضمین پایداری کامل برق مصرف‌کننده‌ها حتی در صورت خرابی یک واحد UPS است.

در این ساختار، چند واحد UPS به صورت موازی کار می‌کنند و هر واحد برق ورودی AC را ابتدا به DC و سپس دوباره به AC تبدیل می‌کند، فرآیندی که به آن Double-Conversion گفته می‌شود. این روش تضمین می‌کند که بار همیشه از یک منبع پایدار و عاری از نویز تغذیه می‌شود، حتی اگر برق شهر دچار نوسان یا اختلال شود.

ویژگی‌ها و مزایای کلیدی DPA:

• افزودن افزونگی (Redundancy): با کارکرد موازی چند UPS، خرابی یک واحد تأثیری روی بار مصرف‌کننده ندارد و سیستم بدون وقفه ادامه می‌دهد.
• حفاظت کامل در برابر نویز و نوسان: تبدیل دو مرحله‌ای (AC → DC → AC) باعث می‌شود ولتاژ خروجی تقریباً عاری از اختلالات باشد.
• امکان تعمیر بدون خاموشی: هر واحد UPS می‌تواند به صورت Hot-Swap خارج یا تعمیر شود بدون اینکه بار متوقف شود.
• افزایش ظرفیت انعطاف‌پذیر: در صورت نیاز، واحدهای اضافی می‌توانند به سیستم اضافه شوند تا ظرفیت افزایش یابد.
• سازگاری با استانداردهای Tier III و Tier IV: این معماری در مراکز داده و سیستم‌های حیاتی که به بالاترین سطح اطمینان نیاز دارند، استفاده می‌شود.

به طور خلاصه، DPA ترکیبی از ایمنی، اطمینان و انعطاف‌پذیری است که ریسک قطع برق و خرابی تجهیزات را به حداقل می‌رساند و یکی از استانداردهای طلایی در طراحی UPS برای محیط‌های حساس به شمار می‌آید.

┌───────────────┐
│ برق شهر │
└───────┬───────┘
│
┌──────┴───────┐
│ تابلو بای‌پس │
└──────┬───────┘
│
┌───────────────┐
│ UPS واحد ۱ │───┐
└───────────────┘ │
┌───────────────┐ │
│ UPS واحد ۲ │───┤───> بار حیاتی
└───────────────┘ │
┌───────────────┐ │
│ UPS واحد ۳ │───┘
└───────────────┘