کاربرد ترانسفورماتور در یو پی اس
کاربرد ترانسفورماتور در یو پی اس
کاربرد ترانسفورماتور در یو پی اس
با استفاده ازترانسفورماتور ها در یک سیستم UPS ارتباط تاریخی وجود دارد، به دلیل نوع دستگاه های سوئیچینگ موجود برای تولید شکل موج خروجی است. تا همین اواخر همه سیستم های بزرگ UPS دارای ترانسفورماتور بودند که باعث افزایش اندازه و وزن آنها می شد.
چرا سیستم های PowerContinuity سیستم های یو پی اس را به ترانسفورماتور ترجیح می دهند؟
به نظر ما ، اگر یک سنبله بزرگ یا جریان فعلی به یو پی اس برخورد کند ، توسط ترانسفورماتور متوقف می شود. ترانسفورماتور ممکن است نیاز به تعویض داشته باشد اما هرگز برای تأثیر UPS و متعاقباً سیستمهای حساس محافظت نشده از UPS عبور نخواهد کرد.
تاریخچه ترانسفورماتور ها در سیستم های UPS :
در بیشتر موارد، خروجی موج سینوسی UPS با روشی موسوم به ‘مدولاسیون عرض پالس’ تولید می شود، جایی که یک دستگاه سوئیچینگ برق به منظور شبیه سازی یک موج سینوسی برای دوره های مختلف روشن و خاموش می شود.
بنابراین در نقطه درست بعد از عبور موج موج از نقطه ولتاژ صفر از منحنی ، مدت زمانی که دستگاه برای آن روشن است بسیار کوتاه خواهد بود، در اوج موج سینوس مدت زمانی که دستگاه برای آن روشن شده است.
به طرز قابل توجهی طولانی تر خواهد بود با انجام آنالیز فوریه، این پالس های سوئیچینگ معروف به فرکانس حامل ، تصویری از موج سینوسی پدیدار می شود. می توان دریافت که این زمانها بسیار کوتاه خواهد بود. وقتی کسی در نظر بگیرد که موج سینوسی قصد دارد چرخه 360 درجه را کامل کند فضای 20 میلی ثانیه است.
اصلاح کننده های کنترل شده/سیلیکون /تریستورها
در روزهای اولیه طراحی اینورتر، از (SCR (Rectifiers Controled Silicon / Thististors برای تولید آنچه به عنوان خروجی موج شبه مربع شناخته می شود ، استفاده شد.
این دستگاه ها هنگام تأمین از منبع DC خاموش نمی شوند و به مدارهای خاموش ویژه احتیاج دارند. استفاده از ترانسفورماتور برای ایجاد شکل موج مورد نظر لازم بود. این خروجی کاملاً نمایانگر موج سینوسی بوده و برای دستیابی به خروجی موج مطلوب مورد نظر ، به فیلتر قابل توجهی نیاز دارد.
از آنجا که سرعت سوئیچینگ دستگاه های نیرو نسبتاً کند بود ، برای تولید این شکل موج ، لازم است از ترانسفورماتور به عنوان وسیله اختلاط استفاده شود.
بیشتر بخوانید : 9 مشکل برق و اینکه چگونه یو پی اس می تواند آنها را حل کند
با گذشت زمان ترانزیستورهای پیشرفت یافته که می توانند جریان های بیشتری را حمل کنند و قادر به روشن و خاموش شدن بدون ارائه مدارهای قدرت اضافی بودند، اگرچه مدارهای کنترل ولتاژ پایین هنوز ‘گرسنه قدرت’ بودند. فرکانس حامل که آنها می توانند در آن کار کنند، هنوز هم نسبتاً کند بود و آنها برای دستیابی به افزایش جریان سوئیچینگ ، ولتاژ را قربانی می کردند و ترانسفورماتور هنوز هم لازم بود ، در این حالت برای افزایش ‘ولتاژ خروجی’ به مقدار مورد نظر.
ترانسفورماتور همچنین به عنوان ابزاری برای محدود کردن میزان افزایش جریان سوئیچینگ عمل می کرد ، بنابراین محافظت قابل توجهی از ترانزیستور در برابر خرابی به دلیل وجود خطاهای موجود در بار فراهم می کند.
پیشرفت های بیشتر در دستگاه های سوئیچینگ نیرو ، MOSFET و سرانجام IGBT را به ارمغان آورد. بدون اینکه زیاد به جزئیات ویژگی عملیاتی آنها بپردازید ، مزیت بزرگ آنها افزایش سرعت سوئیچینگ ، کاهش قدرت برای تعویض واقعی دستگاه و امکان کار در ولتاژهای بسیار بالاتر ترانزیستور است.
این افزایش سرعت سوئیچینگ به این معنی است که دیگر لازم نیست از ترانسفورماتور برای افزایش ولتاژ خروجی به مقدار مورد نظر استفاده شود یا به عنوان وسیله محدود کننده جریان مورد استفاده قرار گیرد.
همچنین با افزایش فرکانس های سوئیچینگ اندازه اجزای مغناطیسی (سلف و خازن برای اهداف فیلتر) مورد نیاز بطور قابل توجهی کاهش یافته است و UPS به طور قابل توجهی ساکت تر شده است زیرا اکنون فرکانس حامل در حالت عادی خارج از محدوده صوتی انسان است.
