این نوع بارها دو نوع هستند بارهای خطی و بارهای غیرخطی چنانچه تا به حال تجربه کار با یو پی اس , منابع تغذیه یااینورتر متناوب را داشته باشید به احتمال قوی حداقل یکبار با کلمه ی بار خطی و یا بار غیر خطی مواجه شده اید. حال میخواهیم تفاوت این دو و همچنین اثرهایی که میتواند بر یو پی اس داشته باشد را با جزئیات بیان کنیم .
استاندارد IEC 62040 “یوپی اس “ بارها را به دو گروه خطی (Linear) و غیرخطی (NonLinear) دسته بندی میکند . به این خاطر در اطلاعات مهندسی یک یو پی اس ها غالبا با چنین کلماتی مواجه میشویم . برای نمونه اغلب ولتاژ خروجی “یو پی اس “ را یکبار برای بارهای خطی و بار دیگر برای بارهای غیرخطی تعیین میکنند.
بارها از نوع خطی
چنانچه به یک بار “یو پی اس “ ولتاژی سینوسی وارد کنیم و همزمان جریان بار نیز سینوسی باشد ، به آن نوع از بار “بار خطی” اتلاق میشود. لازم به ذکر است که اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ مطرح نیست. معمولا وقتی از بارهای خطی “یو پی اس “ بحث میشود اشاره عموم به بارهای مقاومتی می باشد و بارهای سلفی یا خازنی را جزء بارهای غیر خطی میشناسند . این در حالی است که واقعیت مطلب چنین نیست ! بارهای خازنی و سلفی نیز جزو بارهای خطی هستند . دلیل واضح این است که چنانچه به آنها ولتاژ سینوسی وصل شود، جریان خروجی جریانی سینوسی است و تنها با شکل موج ولتاژ اختلاف فاز دارد. در مجموع هر ترکیبی از عنصرهای غیرفعال پسیو (متشکل از مقاومت، خازن و سلف) به منزله بار خطی است . اگر خاصیت سلفی بار غالب باشد جریان آن پسفاز است. “یو پی اس “ یعنی شکل موج جریان درست بعد از شکل موج ولتاژ نمی آید و این کار با کمی اختلاف انجام میشود و در صورتیکه بار خازنی باشد مساله برعکس میشود و شکل موج جریان کمی قبل از شکل موج ولتاژ می‌آید. ما یک راه حل ساده به نام قانون “CIVIL” را برای به خاطر سپاری فرمول های مداری به شما پیشنهاد می‌کنم!
مطابق آن در بارهای خازنی(C) جریان (I) پیش از ولتاژ (V) می باشد، پس CIV ولی در بارهای سلفی (L)، جریان (I) بعد از ولتاژ (V) است پس VIL.
درباره اینکه بارهای موتوری یا ترانسی نیز جزو چه نوع بارهایی هستند میتوان گفت که جزو بارهای خطی محسوب میشوند . چون هر دو این بارها نوعی بار سلفی هستند و در صورت اعمال ولتاژ سینوسی به آنها جریانشان نیز سینوسی خواهد بود. اما نکته پر اهمیت برای این مساله این است که سلفها، ترانسها و موتورها (در شرایط وارد شدن ولتاژ نامناسب به آنها) احتمال اشباع شدن دارند که در این حالت جریان آنها به هیچ عنوان سینوسی محسوب نمیشود . از نمونه هایی از بارهای خطی متداول میتوان به کلیه بارهای مقاومتی، لامپهای رشته‌ای، هیترهای مقاومتی، موتورها، فنها، ترانسها، خازنهای اصلاح ضریب قدرت و… اشاره کرد.
بارهای غیرخطی:
برخلاف بارهای خطی، اگر به این بارها ولتاژ سینوسی اعمال شود، جریانشان غیر سینوسی می شود . شاید دانستن این مطلب خالی از لطف نباشد برخلاف آنچه که میدانید دنیا توسط بارهای غیرخطی محاصره شده . برای نمونه تمام منابع تغذیه سوییچینگ جزء بارهای غیر خطی به شمار می‌روند. این یعنی کامپیوتر، پرینتر، اسکنر، تلویزیون، رادیو، ماکروویو، LED و LCDها، شارژر موبایل، تمامی لامپهای کم مصرف، یوپی اس ها و یا تمامی کانورترها و مبدلهایی که مدارات تصحیح شکل موج جریان ورودی ندارند، رکتیفایرهای دیودی یا تریستوری و بسیاری دیگر از لوازم و ادوات اطراف ما، همگی جزء بارهای غیر خطی به حساب می‌آیند. وجه مشترک تمام این بارها “یو پی اس “ ، استفاده از ادوات اکتیو (نیمه هادیهایی مثل دیود، تریستور، IGBT یا ماسفت و…) بجای قطعات پسیو (مقاومت، سلف یا خازن) در ورودی آنها است.