برد UPS چیست؟ بررسی اجزا، عملکرد، مشکلات رایج و تعمیر برد یو پی اس
برد UPS یکی از مهمترین بخشهای الکترونیکی دستگاه یو پی اس است و وظیفه کنترل، تبدیل و مدیریت انرژی الکتریکی را بر عهده دارد. عملکرد صحیح UPS به سلامت بخشهای مختلف برد، باتری، شارژر و اینورتر وابسته است.
بردهای UPS بر اساس نوع دستگاه، توان، ساختار مدار و کاربرد میتوانند طراحیهای متفاوتی داشته باشند و در UPSهای خانگی، اداری، صنعتی و آنلاین مورد استفاده قرار میگیرند.
برد UPS چیست؟
برد UPS مجموعهای از قطعات الکترونیکی است که وظیفه کنترل عملکرد دستگاه را بر عهده دارد.
این برد میتواند بخشهایی مانند شارژر باتری، اینورتر، مدار کنترل، مدار حفاظت، رلهها و سنسورهای ولتاژ و جریان را در خود جای دهد یا با بردهای دیگر در ارتباط باشد.
وظایف برد UPS
مهمترین وظایف برد UPS عبارتاند از:
کنترل شارژ باتری
کنترل اینورتر
مدیریت برق ورودی و خروجی
کنترل ولتاژ
کنترل جریان
تشخیص قطع برق
کنترل رلهها
حفاظت در برابر اضافهبار
حفاظت در برابر اتصال کوتاه
کنترل دمای دستگاه
نمایش وضعیت عملکرد UPS
اجزای برد UPS
بسته به نوع UPS، برد میتواند شامل قطعات مختلفی باشد:
مقاومت
خازن
دیود
پل دیود
رله
ترانزیستور
MOSFET
IGBT
آیسی PWM
میکروکنترلر
اپتوکوپلر
سنسور جریان
سنسور ولتاژ
ترانسفورماتور
مدار درایور
فیوز
کانکتورها
برد UPS چگونه کار میکند؟
برد UPS اطلاعات مربوط به ولتاژ، جریان، باتری و شرایط بار را دریافت و پردازش میکند.
در حالت عادی، سیستم میتواند برق ورودی را به تجهیزات منتقل کرده و همزمان باتری را شارژ کند.
هنگام قطع برق، برد کنترل شرایط را تشخیص داده و عملکرد اینورتر را فعال میکند تا انرژی باتری به برق AC تبدیل و در اختیار مصرفکننده قرار گیرد.
انواع برد UPS
برد UPS آفلاین
در UPSهای آفلاین، برد وظیفه کنترل انتقال برق، شارژ باتری و فعالسازی اینورتر در زمان قطع برق را بر عهده دارد.
برد UPS لاین اینتراکتیو
در این مدل، برد علاوه بر مدیریت باتری و اینورتر، با مدار تثبیت و تنظیم ولتاژ نیز در ارتباط است.
برد UPS آنلاین
UPS آنلاین ساختار پیچیدهتری دارد و معمولاً دارای بخش یکسوساز، شارژر و اینورتر است. برد کنترل وظیفه مدیریت هماهنگ این بخشها را بر عهده دارد.
برد UPS صنعتی
بردهای UPS صنعتی برای توانهای بالاتر و شرایط کاری سختتر طراحی میشوند و ممکن است دارای سیستمهای کنترلی و حفاظتی پیشرفتهتری باشند.
مشکلات رایج برد UPS
برخی از مشکلات رایج برد UPS عبارتاند از:
روشن نشدن UPS
روشن شدن و خاموش شدن دستگاه
شارژ نشدن باتری
نداشتن خروجی
قطع شدن خروجی هنگام اتصال بار
نمایش خطای اضافهبار
صدای غیرعادی رلهها
عملکرد نادرست فن
نوسان ولتاژ خروجی
خرابی مدار اینورتر
خرابی مدار شارژر
سوختن قطعات قدرت
علت روشن نشدن UPS
اگر UPS بهطور کامل روشن نمیشود، ابتدا باید ورودی برق، فیوز، باتری و اتصالات بررسی شوند.
در صورت سالم بودن این بخشها، مدار تغذیه برد، آیسی کنترل، رلهها و سایر قسمتهای الکترونیکی باید بررسی شوند.
علت شارژ نشدن باتری توسط UPS
شارژ نشدن باتری میتواند ناشی از خرابی مدار شارژ، دیودها، MOSFET، آیسی کنترل، مقاومتهای مدار یا قطعات مرتبط با فیدبک باشد.
البته قبل از تعمیر برد باید سلامت خود باتری و اتصالات آن نیز بررسی شود.
علت نداشتن خروجی UPS
نبود خروجی میتواند به دلیل خرابی اینورتر، MOSFET یا IGBT، مدار درایور، رله، مدار کنترل یا فعال شدن یکی از حفاظتهای دستگاه ایجاد شود.
تشخیص دقیق مشکل نیازمند بررسی مرحلهای مدار است.
تعمیر برد UPS
تعمیر برد UPS باید با بررسی دقیق بخشهای مختلف انجام شود.
ابتدا ورودی و تغذیه برد بررسی شده و سپس مدار شارژر، مدار اینورتر، قطعات قدرت، مدار درایور، سنسورهای ولتاژ و جریان و بخش کنترل مورد بررسی قرار میگیرند.
تعویض قطعه سوخته بدون پیدا کردن علت اصلی خرابی ممکن است باعث خرابی مجدد برد شود.
تعمیر برد اینورتر UPS
در بخش اینورتر، قطعات قدرت مانند MOSFET و IGBT نقش مهمی دارند.
خرابی این قطعات ممکن است به دلیل اضافهبار، اتصال کوتاه، مشکل درایور، افزایش دما یا خرابی سایر بخشهای مدار ایجاد شود.
بنابراین در هنگام تعمیر باید مدار درایور و کنترل نیز بررسی شود.
تعمیر برد شارژر UPS
برد شارژر وظیفه تأمین جریان مناسب برای باتری را بر عهده دارد.
خرابی دیودها، MOSFET، خازنها، مقاومتها، آیسی کنترل یا مدار فیدبک میتواند باعث اختلال در شارژ باتری شود.
تعمیر رله برد UPS
رلهها در بسیاری از UPSها برای انتقال مسیر برق و مدیریت ورودی و خروجی استفاده میشوند.
خرابی رله میتواند باعث قطع نشدن یا وصل نشدن مسیر برق شود. در چنین شرایطی علاوه بر خود رله، مدار فرمان رله نیز باید بررسی شود.
نکات نگهداری برد UPS
برای افزایش عمر برد UPS بهتر است:
UPS در محیط مناسب و دارای تهویه قرار گیرد.
از اضافهبار جلوگیری شود.
منافذ تهویه مسدود نشوند.
فن دستگاه بهصورت دورهای بررسی شود.
گردوغبار از داخل دستگاه پاک شود.
باتریها بهموقع بررسی و تعویض شوند.
از نوسانات شدید و شرایط غیرعادی برق جلوگیری شود.
تست برد UPS
برای تست برد UPS میتوان بخشهای مختلف مانند ورودی، تغذیه، مدار شارژر، اینورتر، رلهها، سنسورها و قطعات قدرت را بهصورت مرحلهای بررسی کرد.
تست دقیق برد نیازمند تجهیزات اندازهگیری مناسب و دانش الکترونیک است.
جمعبندی
برد UPS یکی از اصلیترین بخشهای سیستم یو پی اس است و وظیفه کنترل شارژر، اینورتر، رلهها، حفاظتها و وضعیت ورودی و خروجی را بر عهده دارد.
خرابی قطعاتی مانند MOSFET، IGBT، رله، دیود، خازن، آیسی PWM و مدارهای کنترل میتواند باعث اختلال در عملکرد UPS شود.
عیبیابی و تعمیر اصولی برد UPS باید بهصورت مرحلهای انجام شود تا علاوه بر تعویض قطعه معیوب، علت اصلی خرابی نیز مشخص شود.
فیکسیتک در زمینه عیبیابی و تعمیر تجهیزات الکترونیکی، منابع تغذیه و سیستمهای برق اضطراری، آماده بررسی و تعمیر انواع برد UPS خانگی، اداری و صنعتی است.
