अवरुद्ध विद्युत आपूर्ति (UPS) को डिजाइन चुनौतीहरूलाई कसरी सम्बोधन गर्ने

ब्याट्रीबाट चल्ने अनइन्टर्प्टिबल पावर सप्लाई (UPS) ले डेटा सेन्टर, मेडिकल सुविधाहरू, कारखाना, दूरसञ्चार केन्द्रहरू र घरहरूमा पनि संवेदनशील उपकरणहरूलाई छोटो अवधिको पावर ग्रिड स्पाइक र आउटेजबाट जोगाउन महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। लामो समयसम्म बिजुली आउटेजको अवस्थामा, तिनीहरूले तयार आउटेज प्राप्त गर्न र डेटा हानि रोक्न आवश्यक छोटो अवधिको बिजुली प्रदान गर्न सक्छन्।
UPS लाई सामान्यतया "अनलाइन" वा "अफलाइन" को रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ। अफलाइन UPS मा, लोड सिधै ग्रिडमा जडान हुन्छ। जब इनपुट पावर असफल हुन्छ, प्रणाली ब्याट्री पावर मोडमा स्विच हुनेछ - स्विचिंग प्रक्रिया सामान्यतया पूरा हुन लगभग १० मिलिसेकेन्ड लाग्छ, जसले केही अनुप्रयोगहरूमा अफलाइन UPS को प्रयोगलाई सीमित गर्दछ। अनलाइन UPS ले लोड र ग्रिड बीच इन्भर्टर सर्किट र ब्याट्री चार्जिङ र डिस्चार्जिङ सर्किट थप्छ, र इनपुट पावर सामान्य छ वा छैन भन्ने कुराको पर्वाह नगरी इन्भर्टर सञ्चालनमा रहन्छ। त्यसकारण, जब इनपुट समस्या हुन्छ, अनलाइन UPS ले "शून्य अवरोध" स्विचिंग गर्न सक्छ र ब्याट्री मार्फत लोडलाई आपतकालीन शक्ति प्रदान गर्न सक्छ।
मोड्युलर UPS डिजाइनरहरू र प्रयोगकर्ताहरूले बढी मन पराउँछन्, किनकि कम पावरको UPS लाई समानान्तरमा जडान गरेर बढी बिजुलीको माग पूरा गर्न सकिन्छ। मोड्युलर UPS ले अवस्थित UPS प्रणालीहरूलाई छिटो र सजिलै विस्तार गर्न सक्छ र ठूला-स्तरीय प्रणालीहरू स्थापना गर्ने प्रक्रियामा ग्राहकहरूलाई नाफा कमाउन मद्दत गर्न सक्छ।
यद्यपि, कुनै पनि पावर सप्लाई डिजाइन जस्तै, कुशल UPS को डिजाइनले पनि चुनौतीहरू प्रस्तुत गर्दछ। विचार गर्नुपर्ने केही प्रमुख कारकहरूमा आकार, इनपुट-आउटपुट नियमन क्षमता, ब्याट्री व्यवस्थापन, र टोपोलोजी समावेश छन्।
आकार महत्त्वपूर्ण छ, विशेष गरी डाटा सेन्टरहरू जस्ता ठाउँ अत्यन्तै मूल्यवान हुने अनुप्रयोगहरूमा। विगतमा, ट्रान्सफर्मरहरू सधैं UPS मा सबैभन्दा ठूला घटकहरू मध्ये एक थिए, तर थप उन्नत अर्धचालक प्रविधिको उदयसँगै, उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विच सर्किटहरूले ट्रान्सफर्मरहरूलाई प्रतिस्थापन गरेका छन्, जसले ठाउँ बचत गर्दछ। ट्रान्सफर्मरलेस UPS ले मानक आकारको क्याबिनेटहरूमा ठूला डाटा सेन्टरहरूलाई सयौं kVA आपतकालीन शक्ति प्रदान गर्न सक्छ।
अनलाइन UPS ले दोहोरो रूपान्तरण (AC-DC र त्यसपछि DC-AC) गर्न उच्च-फ्रिक्वेन्सी PWM (पल्स वाइडथ मोड्युलेसन) प्रयोग गर्दछ, जसले अफलाइन UPS ले ह्यान्डल गर्न नसक्ने धेरै इनपुट गुणस्तर समस्याहरू समाधान गर्न सक्छ, जस्तै कम भोल्टेज ओभरभोल्टेज र लाइन आवाज, जबकि ब्याट्रीको प्रयोग घटाउँछ र ब्याट्रीको आयु बढाउँछ।
इन्भर्टरले UPS को आउटपुट गुणस्तर निर्धारण गर्छ र UPS को समग्र दक्षतामा ठूलो प्रभाव पार्छ। उत्कृष्ट अनलाइन UPS ले मुख्य पावर जस्तै उच्च-गुणस्तरको साइन तरंगहरू आउटपुट गर्न सक्छ, प्रतिरोधात्मक र आगमनात्मक भारहरूलाई पावर आपूर्ति गर्दछ। यसको लागि इन्भर्टरमा स्विचिङ उपकरणहरू (IGBT/MOSFET) उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा सञ्चालन गर्न र स्विचिङ प्रक्रियाको क्रममा उत्पन्न हुने आउटपुट आवाज र EMI समस्याहरूलाई कम गर्न नियन्त्रण एल्गोरिदमहरूसँग सहकार्य गर्न आवश्यक छ।
एउटा सामान्य UPS मा, धेरै स्ट्याक्ड ब्याट्रीहरूले पूर्ण ब्याट्री प्याक बनाउँछन्, जुन ब्याट्री व्यवस्थापन मोड्युलद्वारा चार्ज र डिस्चार्जको लागि व्यवस्थित गरिन्छ। ब्याट्रीको कार्यसम्पादन अधिकतम बनाउन र यसको आयु बढाउनको लागि, डिजाइनले लोड सन्तुलन, भोल्टेज र वर्तमान सुरक्षा, चार्ज र डिस्चार्ज नियन्त्रण, थर्मल व्यवस्थापन, फ्यान नियन्त्रण, अनुगमन र सञ्चार जस्ता मुद्दाहरूलाई विचार गर्नुपर्छ।