یو پی اس دارای دو ورودی AC، ورودی یکسو و یکپارچه، یک خروجی AC و یک اتصال DC برای باتری است. ورودی های یکسو کننده می توانند با هم (در داخل یو پی اس) به یک ورودی مشترک وارد شوند. در شرایط کار عادی، زمانی که منبع تغذیه در دسترس هستند، جریان برق نرمال از طریق یک نوترون، مبدل و ترانسفورماتور به خروجی می رود و بار بحرانی را تامین می کند. این کار به دو حالت تبدیل می شود.
در این حالت، باتری به طور مداوم در شارژ کامل (شناور) نگه داشته می شود. در طول قطع برق طولانی یا کوتاه باتری اینورتر را تامین می کند، که قدرت را به بار بحرانی از طریق ترانسفورماتور بدون وقفه تامین می کند.
مسیر بایاس ایستا به عنوان مسیر اضطراری برای زمانی که مشکلات در مسیر دو تبدیل را تجربه می کند عمل می کند. چنین مشکلات ممکن است بیش از حد، بیش از حد دما و یا اتصال کوتاه در سمت خروجی یو پی اس باشد. در بعضی موارد، مسیر بایاس ایستا به مسیر اصلی اولیه تبدیل می شود. این حالت کار معمولا به عنوان حالت اکو شناخته می شود. با وجود این که هر سازنده یو پی اس تفاوت های کوچکی را به اجرا می گذارد، طراحی عملا استاندارد است بار در حفاظت از قطع برق با حفاظت از 5 تا 8 میلی ثانیه که طی آن UPS از مبدل ایستا به اینورتر منتقل می شود محافظت می شود.
کلید سوئیچ نگهداری را می توان به یو پی اس متصل کرد یا در یک سیستم UPS موازی بیرونی باشد. عملکرد آن این است که از ورودی واحد ورودی به خروجی به طور مستقیم دور شوید.
یو پی اس ترانسفورماتور :
اصل کار UPS های بدون ترانسفورماتور همانند نوع مبتنی بر ترانسفورماتور است، تفاوت اصلی این است که ترانسفورماتور یکپارچه نیست. فن آوری جدید IGBT اجازه می دهد تا با ولتاژ بالاتر کار کند، بنابراین نیازی به افزایش ولتاژ بعد از اینورتر نیست. این تاثیر عظیم بر روی بهره وری انرژی دارد، آن را از 90٪ تا 96٪ بهبود می بخشد، امروزه صنعت استاندارد است. یک مبدل اضافی بین اتوبوس DC و باتری وارد شده است، زیرا UPS بدون ترانسفورماتور با ولتاژ بالاتر کار می کند. این اجازه می دهد تا کنترل دقیق بر باتری ها و ولتاژ DC تمیز عمر باتری را به حداکثر می رساند.
سایر تفاوت ها در مرحله خروجی عبارتند از امپدانس خروجی بهبود یافته و پاسخ دینامیکی به بار نا متعادل از طریق کنترل مستقیم خروجی سینوس و این واقعیت که هر فاز به طور مستقل کنترل می شود. قابلیت اتصال کوتاه خروجی در اینورتر بر روی UPS مبتنی بر ترانسفورماتور قوی تر است. همین طور در مورد توانایی اتصال کوتاه در بایگانی نمی توان گفت. دو طرح به سطوح مشابهی دست می یابند، به شرطی که مشابه مدار یکسان برای دور زدن باشند.
بعضی از مردم در صنعت هنوز معتقدند که ترانسفورماتور در یک یو پی اس عملکرد دیگری دارد.
ورودی جدا از خروجی :
ورودی یا خروجی یو پی اس گاهی لازم است که به طور کامل از بقیه برق نصب شود. در ابتدا UPS مبتنی بر ترانسفورماتور به نظر می رسد یک راه حل ایده آل برای این منظور است، با داشتن ترانسفورماتور انزوا در خروجی یکسو و قبل از ترمینال خروجی ساخته شده است.در واقع انزوا وجود ندارد. با اشاره به شکل 1، بلافاصله متوجه می شویم که وقتی یو پی اس در حالت بایت ایستا یا بایپس نگهداری می شود، جداسازی بین ورودی و خروجی وجود ندارد. علاوه بر این، خط خنثی هم همیشه در حالت دوبار تبدیل جدا نیست. همانطور که شکل 3 نشان می دهد، خط خنثی از طریق ورودی به خروجی بدون انزوا عبور می کند. این برای تقریبا تمام سیستم های UPS معتبر است.
فیلتر بهتر :
همانطور که UPS خود با فرکانس سوئیچینگ و مدولاسیون پهنای پالس کار می کند، پدیده های ناخواسته رخ می دهد. این شامل اعوجاج هارمونیکی است که باید فیلتر شود و ضریب توان ورودی. شاخص های اصلی کیفیت قدرت عبارتند از:
_ تحریف کامل هارمونیک جریان ورودی (THDi)
_ تحریف کامل هارمونیک ولتاژ خروجی (THDU)
_ ضریب توان ورودی (ورودی PF)
توضیح کامل و نظریه مربوط به این سه ویژگی UPS موضوعی است برای یک مقاله جداگانه. مهم این است که بدانیم آیا تفاوت بین دو طرح وجود دارد یا خیر.
THDi به توپولوژی یونیتی بستگی دارد. اگر یکسو کننده مبتنی بر IGBT باشد و UPS فیلترینگ منفعل LC مناسب باشد، THDi 3 تا 4 درصد خواهد بود، صرف نظر از اینکه آیا UPS بر مبنای ترانسفورماتور باشد یا نه. با این حال، یو پی اس های مبتنی بر تریستور قدیمی که THDi بالا تولید می کنند نیز بر مبنای مبدل های ترانسفورماتور هستند و هنوز در برخی از اوراق بهادار تولید کنندگان وجود دارد. به عبارت دیگر، انتخاب یو پی اس کمتر از ترانسفورماتور به معنای کنار گذاشتن یک یو پی اس یکسوساز بر اساس تریستور است.
THDU: همانند THDi، پایین تر، بهتر است. به عنوان فرکانس سوئیچ یو پی اس کمتر از ترانسفورماتور معمولا در حدود و یا بالاتر از 15 کیلو هرتز است، ولتاژ خروجی شامل چند هارمونیک پایین تر و فیلتر های غیر فعال منفی برای حفظ THDU کم است. یو پی اس های ترانسفورماتور تولید محتوای هارمونیک پایین تر را به عنوان فرکانس سوئیچینگ آنها از 1 تا 3 کیلو هرتز تولید می کند، بنابراین ترانسفورماتور به عنوان یک فیلتر برای آن هارمونیک های پایین تر استفاده می شود و THDU در خروجی نیز حدود 2٪ است. بنابراین ما می توانیم بگوییم که THDU خروجی یو پی اس امروزه تقریبا برابر با بیشتر تولید کنندگان است و ارزش ترانسفورماتور خروجی تنها برای کاهش بیشتر THDU نیست اگر UPS در حال حاضر 2٪ را تضمین کند.
ورودی PF: نزدیکی به 1.0 (restive)، بهتر است. همانند THDi، “دستگاه مسئول” برای فاکتور قدرت ورودی، یکسو کننده (و فیلترهای ورودی) است.
(آیتم شماره 4)، بر روی UPS مبتنی بر ترانسفورماتور، PF به طور معمول با مقدار بار (با افزایش بار کاهش می یابد) با توجه به فیلترهای غیر فعال غیر عادی (بدون اصلاح PF فعال) متفاوت است. از آنجائیکه سیستم های UPS عملا هرگز به طور کامل بارگذاری نمی شوند، اما معمولا بین 25 تا 75 درصد بارگذاری می شوند، PF ورودی خازنی است که یک عیب بزرگ است. UPS های بدون ترانسفورماتور معمولا دارای یکسو کننده های با اصلاح PF فعال هستند و بنابراین PF بسیار نزدیک به مقاومت (0.99) در تمام سطوح بار است.
http://makelsanco.ir/ups-based-transformer/