دلیل استفاده از   UPS
قطع ناگهانی برق باعث اختلال در اکثر فعالیتهای تجاری , صنعتی , پزشکی و...  شده ودر برخی موارد امکان ادامهء آن را کاملا” ازبین می برد. بسیاری از دستگاههای الکتریکی (برای مثال سیستم های کامپیوتری) نسبت به نارسائی هایی مانند افت لحظه ای ولتاژ ، افت طولانی ولتاژ ، قطع برق ، ولتاژهای لحظه ایی بالا، نویز و تاثیرات فرکانس رادیویی و تغییرات فرکانس در منبع تغذیه خود حساس هستند.
به اینگونه بارها اغلب بارها ی حساس گفته میشود زیرا عملکرد مداوم آنها برای یک سازمان حائز اهمیت است.

UPS کامل: 
مجموعه شامل یکی از هر واحد کاری زیر می باشد:
اینورتر , یکسو ساز و باتری یا سایر منابع انرژی که ممکن است با واحدهای دیگر به شکل یک مجموعهء موازی یا کمک – جایگزین عمل نماید.

UPS چیست ؟
Uninterruptible Power Supplies
منبع تغذیه بدون وقفه
منبع تغذیه بدون وقفه دستگاهی متشکل از قطعات حالت جامد که بین منبع برق ورودی و بار وصل شده و از بروز اختلالات برق ورودی از جمله قطع کامل آن جلوگیری می کند.
در واقع ترکیبی از مبدلها , کلیدها و ذخیره کننده انرژی (باتری) است که سیستم قدرتی را برای حفظ و نگهداری پیوستگی توان بار در حالتی که نقصی در توان ورودی پیش آید , تشکیل می دهد.

 
OFF-LINE
UPS با موج مربعی (شبه سینوسی - سینوسی)
این سری  دستگاهها تا زمانیکه برق شهر برقرار باشد بارمصرفی را از برق شبکه اصلی (تغذیه ) AC به  DC می کنند و در همین زمان اینورتر یا مبدل خاموش می باشد
وزمانی که برق شبکه قطع شود جهت جایگزین نمودن و تأمین برق مصرفی بالا ، توسط  سوئیچ، برق مصرفی ازاینورتر تامین خواهد شد. در حقیقت این سری دستگاهها دارای زمان سوئیچ 4تا 8میلی ثانیه می باشد.که بستگی به بار مصرفی و رله سوئیچ دارد.        
و جهت فیلتر کردن اغتشاشات از AVR البته در این مدل جهت تثبیت ولتاژ برق شهری از
ایزولاتورها یا فیلترها ی ویژه استفاده می شود.

 

UPS   Lineinteractive
(شبه سینوسی یا سینوسی كامل)
این سری UPS ها،اصلاح شدهء سری OFFLINE می باشند ودر حالت عادی برق مصرفی را از طریق یك فیلتر الكترونیكی ورودی ویك اتو ترانس در خروجی تامین میكند.
از آنجا كه منابع تغذیه كامپیوترها و همچنین بسیاری از دستگاهها ،تغییرات
بالاتر از 15% را نمی توانند تحمل كنند.این  دستگاهها در چنین حالتی به كمك  اتو ترانس روی سطح ولتاژ مورد نیاز بالاتر یا پایین تر جهت جبران ولتاژ سوئیچ می كنند. (BOOST&BUCK )
یعنی اگر ولتاژ خیلی كم شود ترانس به مدBOOST  سوئیچ می كند ولی اگر ولتاژخیلی زیاد شود به مدBUCK   سوئیچ می كند.

ON-LINE
(موج سینوسی کامل)

جدیدترین تکنولوژی در این سری دستگاهها Double Conversion   می باشداین سری به صورتی طراحی شده است که برق شبکه شهری  را بصورت   DC به AC مستقیم به بار
مصرفی هدایت نمی کند ، بلکه ابتدا برق شهر را ازحالت AC به DC (یکسوساز) تبدیل می كند و سپس ورودی یكسو شده را به 220ولت(برق شهر) تبدیل میكند.
با این عملکرد در حقیقت هیچگونه اغتشاش موجود در شبکهء شهری به سمت بار منتقل
نمی گردد. 
هنگام قطع برق توسط اینورتر برق مصرفی از باتریها تأمین می شود. و مدت زمان سوئیچ در این سری دستگاهها صفر ثانیه می باشد.
موارد استفادهء این دستگاه در جائی است که اختلال برق شبکهء سراسری بیش از حد کنترل، جهت فیلتر نمودن ویا زمان سوئیچ برای بار مصرفی حساسیت ایجاد می نماید .
مقایسهء انواع سیستمها
OFF-LINE
معایب:
-اشكالات برق شهر به خروجی منتقل می شود.
- بین ورودی وخروجی ایزولاسیون وجود ندارد.
- بالا بودن زمان انتقال سوئیچینگ
- در این سیستم در هنگام اتصال دستگاه به منبع تغذیه سوئیچینگ كامپیوتر به علت بالا بودن CREST FACTOR وجود دارد. واین به خاطرغیرخطی بودن بارهای مانند منبع تغذیه  
سوئیچینگ می باشد.

محاسن:
-قیمت پایین از محاسن این دستگاهها می باشد.

LINE -INTERACTIVE
معایب:
زمان سوئیچینگ چند میلی ثانیه است ( این زمان به صفر کاهش نیافته است)
اختلالات فركانسی فقط در حالت استفاده از باتری حذف می گردند.

محاسن:
 -قیمت آنها نسبت به دستگاههایOFF-LINE  گران تر می باشد.
- با توجه به اینكه در شرایط یكسان در این مدل تعداد دفعات استفاده از باتری كمتر از مدل قبل می باشد عمر مفید باتری افزایش می یابد.

ONLINE
محاسن:
تثبیت ولتاژ و فركانس در خروجی
حفاظت دائمی از ولتاژبه علت عملكرد دائمی.
زمان سوئیچ صفر ثانیه كه درمورد بارهای حساس در شبكه های ارتباطی بسیارمثبت می باشد.
- ضریب اطمینان بالا در تغذيه بارهای  شبكه.
 معایب:
قیمت به علت پیچیدگی و بالا بودن تكنولوژی گرانتر از دو سری قبل می باشد.

 

UPS ساختارهای مختلف
سیستمهای موازی
این سیستم شامل دو UPS یا بیشتر است که به صورت موازی انرژی الکتریکی یک گروه بار را تامین می کند و عموماً جهت سیستم های ON-LINE که محدوده توان متوسط یا بالایی دارند , استفاده می شود.
دو دلیل عمده جهت بهره گیری از این سیستم وجود دارد :     
توان وظرفیت موثر بالا رود تا سیستم توانایی تامین بارهای توان بالا را داشته باشد .
سیستم های موازی را می توان در یكی از دو گروه  CAPACITY  یا REDUNDANCY  طبقه بندی كرد.
سیستم Capacity
یك سیستم موازی با استفاده ازتعداد مشخصی  UPSبا توانهای یكسان راه اندازی می شود.
برای نمونه سه دستگاه 80 كیلوولت آمپر ممكن است برای تغذیه 200 كیلو ولت آمپر به كار رود.
در شرایط معمولی هر دستگاه حداكثر 67 كیلو ولت آمپر را تامین میكند اما اگر به هر دلیلی یكی از دستگاهها دچار مشكل شود دو دستگاه دیگر باید هر كدام 100 كیلو ولت آمپر را تأمین نمایید بنابراین قطعا“ اضافه بار به وجود می آید در این زمان باربلا فاصله با عملكرد همزمان سوئیچ استاتیك در هر دستگاه به مسیرBYPASS   منتقل می شود اگر دستگاهی كه دچار ایراد شده است نتواند سوئیچ استاتیك مسیر خود را به راه اندازد،
سیستم قادر است به وسیلهء سوئیچ سایر دستگاهها تمام جریان را تأمین میكند.

Redundancy سیستم
در یک سیستم موازی Redundant تعداد UPS های تشکیل دهنده سیستم حداقل
یك دستگاه بیشتر از ظرفیت مورد نیاز اصلی سیستم می باشد.بنابراین اگر یكی از
دستگاهها دچار مشكل شود همچنان انرژی باررا توسط انرژی اینورتر تامین ودر نتیجه ضریب اطمینان سیستم افزایش می یابد.
در مثال هر چهار سیستم موجود به روش  Redundant عمل كرده  و ا گر یكی از سیستم ها دچار مشكل شود بارهمچنان از انرژی تولید  شده  توسط اینورتر استفاده
می كند وتنها پس ازخراب شدن دستگاه  دوم بطور خودكار به مسیر Bypass منتقل می شود
ودر صورت نیاز به منبع انرژی مطمئن تر تعداد دستگاهها ی سیستم Redundant تا دو
برابر قابل افزایش است از این رو به  این  سیستم N+1 یا N+2 گفته می شود كه N نشان  دهندهء حداقل دستگاههای مورد نیاز برای تغذیه  و بار است اعداد 1یا 2 وغیره تعداد سیستم های رزرو را مشخص می كنند.

 

UPSتكی با یكسو ساز مشترك (برای اینورتر وباتری):
اینورترهمیشه توان باررا تامین نموده وتوان خود راازورودی AC ازطریق یكسوساز یا باتری
بدست می آورد یکسوسازها باید بگونه ای کنترل شوند که نتوانند دوباره باتری را شارژ نموده و آن را در شرایط شارژ شده حفظ و نگهداری نمایند.در صورت بروزنقص در توان ورودی، باتری تا زمان کاهش ولتاژ آن، ولتاژ خروجی اینورتر را در محدودهء مجاز نگه داشته و توان بار را تامین می نماید. نوع و ظرفیت باتری، مدت زمانی را که سیستم می تواند بدون تغذیهء ورودی کار کند معین می کند. فرکانس، تعداد فازها و سطوح ولتاژ ورودی و خروجی ممکن است متفاوت باشد.

 

UPS-1تكی با شارژكنندهء مجزا برای باتری
 یكسو ساز جهت تامین توان ورودی اینورتر،ممكن است با شارژر باتری سازگار نباشد .
به همین دلیل UPS ممكن است ، با شارژ كنندهء مجزا برای باتری طراحی شود.

UPS-2 تكی با خروجی های AC و :DC
در برخی كاربردها ،كه به منبع DCهم نیاز است از این تركیب استفاده می شود.

UPS-3 تكی با بای پس :
بااضافه نمودن یك مسیر Bypass ،پیوستگی توان باررا می توان، با فعال نمودن مسیر Bypass توسط یك كلید انتقال در حالات زیربهبود بخشید:
الف-خرابی UPS
ب-حالتهای گذرای جریان (جریانهای هجومی یا خطا)
پ-اضافه بار
برخی از محدودیتها كه با اضافه نمودن مسیر Bypass به وجود می آیند عبارتند از:
ولتاژهای ورودی وخروجی معمولا“ بایستی یكسان باشند واگر سطوح ولتاژ متفاوت باشند ، وجود ترانسفورماتور Bypass ضروری است . برای بعضی از بارها، همفازیUPS  با ورودی AC بای پس شده جهت ،حفظ ونگهداری پیوستگی توان بارضروری است.

-3-1با اثر متقابل روی خط:
دراین  UPS بار از طریق مسیرBypass  توسط ورودی AC تغذیه میشود . و به محض اینکه  خرابی در ولتاژ ورودی  روی  دهد، اینورتر و باتري پيوستگي توان بار را  تامين  مي كنند.

-4مجموعهء UPS  موازی:
1-4- مجموعهء UPS موازی بدون   :Bypass   
اگر از مجموعهUPS موازی یا مجموعهء UPS های پاره موازی استفاده میشود ،سیستم باید بصورت یك  UPS رفتار نماید . دو نمونهء مجاور از مجموعهء UPS  موازی در نمودارهای زیر آمده است.  

 

ترمینالهای ورودی می توا نند به یكدیگر وصل شوند.

مجموعهءUPS آماده كمك:

اگر در واحدهاي عمل كنندهء UPS  خرابي رخ دهد ،بلا فاصله UPS آمادهء
جايگزيني وصل شده و تامين توان بار را بر عهده مي گيرد و UPSخراب از مدار قطع مي شود.