در این بخش مواردی که در جهت استفاده از دستگاه سوییچینگ مورد نیاز می باشد به صورت اجمالی ارایه خواهد شد :

سطح مرجع ولتاژ :

عبارتست از سطح ولتاژ مبنا برای مقایسه و تولید سایر ولتاژهای دیگر در داخل یا بیرون وسیله. از نظر مصرف کننده همواره باید ولتاژ مؤثر سیم حامل جریان نسبت به سیم نول سنجیده شود و این مقدار بصورت ۲۲۰ ولت بیان می شود. در حالت ایده آل سیم نول نسبت به earth نباید ولتاژ داشته باشد زیرا earth سطح مرجع مطلق ولتاژ بوده و نول نیز در پست های فشار قوی یا شبکه های الکتریکی خاص به earth متصل می شود.

 در دستگاه یوپی اس وقتی که برق شهری به آن متصل می باشد به دلیل یکی بودن نول ورودی و خروجی دستگاه سطح مرجع ولتاژ همان نول می باشد. در این حالت اگر نول و ارت نرمال باشند اختلاف بین نول و ارت کمتر از ۲ ولت خواهد بود. اما وقتی برق شهر قطع میشود مسیر جریان از قطب مثبت باتری خارج شده و بعد از عبور کردن از مصرف کننده مجددا به قطب منفی باتری بر می گردد. در این حالت قطب منفی باتری سطح مرجع ولتاژ می باشد و هیچ تبادل انرژی بین باتری و شبکه برق شهر صورت نمی گیرد ، لذا هر گونه اندازه گیری بین نول خروجی دستگاه و ارت کاملا اشتباه می باشد و وجود اختلاف ولتاژ بین سیم نول و ارت در حالت

کار کرد روی باتری بی مفهوم می باشد.

سیستم Earth :

 بنا به تعریف ، اتصال مدارات الکتریکی و الکترونیکی به سطح ولتاژ صفر عمومی که همان زمین می باشد ، بصورت مستقیم یا غیر مستقیم ، تشکیل مدار زمین یا ارتینگ می دهد. در محل تولید  ولتاژ شبکه برق سراسری در نیروگاهها ولتاژ تولیدی روی ژنراتورها نسبت به ولتاژ کره زمین تولید و اندازه گیری

می شود و این ولتاژ همان سطح مرصبح اصلی می باشد.

باید توجه داشت که اصل تولید الکتریسیته بر اساس تولید سه فاز S, R و T در نیروگاه صورت می گیرد و هیچگونه سیمی برای نول وجود ندارد. در تاسیسات الکتریکی ، برای مدارات تکفاز به سیم غیر حامل ولتاژ که برای برگشت جریان از داخل ساختمانها ،کارخانجات و مدارات استفاده می شود نول گفته می شود.

 لازم به ذکر است که اصل انتقال انرژی و انجام کار در الکتریسته بصورت عبور جریان از مصرف کننده در یک مدار بسته تعریف می شود. یعنی اگر بتوان یک مدار الکتریکی طراحی کرد و از یک منبع جریان را به مصرف کننده منتقل کرد و مجدداً آن را به منبع بازگرداند، مصرف کننده کار خود را انجام خواهد داد. به طور مثال، مدار تغذیه آسانسورها از دو فاز تغذیه می شود و نولی وجود ندارد ، چرا که مدار به گونه ای طراحی شده است که از عبور جریان بین ناز R و S و یک امپدانس مصرف بین آنها می توان مدار را روشن کرد. با این مثال می توان درک کرد که اگر سیم نول جریان را به منبج بر می گرداند و مرجع برگشت نیز earth می باشد، پس نول و ارت باید در نقاطی به یکدیگر متصل شوند. با توجه به نموه اتصال یا عدم اتصال نول و ارت سیستم های ارت تشکیل می شوند :

۱ – سیستم TN-S : برای نول و ارت به صورت جدا گانه سیم کشی می شود و این دو سیم در نقطه ستاره ژنراتور یا ترانس به یکدیگر متصل می شوند.

۲- سیستم TN-C : نول و ارت در محل مصرف به هم متصل می شوند و با یک رشته به نقطه ستاره بر می گردند. در این حالت به ارت ، PEN گفته می شود.

3-سیستم :TN-C-S نول وارت در محلی بین نقطه ستاره و و مصرف یکی می شوند مثل تابلوی توزیع بالا دست

4-سیستم T-T : از نقطه ستاره سیم ارت نمی آید بلکه در محل مصرف چاه حفر می شود.

5 – سیستم IT : شبکه توزیع هیچگونه ارتی ندارد و یک چاه برای مصرف حفر می شود.

تفاوت سیستم های فوق در مسایل حفاظتی و اتصال کوتاه در شبکه قابل بررسی می باشد.

سیستم تشخیص فاز و نول :

در یوپی اس سیستمی وجود دارد که اتصال فاز و نول ورودی در ترمینال را کنترل می کند. بصورت پیش فرض یوپی اس می تواند با فاز و نول بصورت جابجا نیز کار کند ولی اگر فاز و نول جابجا باشد سطح صفر دستگاه جابجا می شود یعنی فاز ورودی روی نول ورودی بسته می شود و چون نول در ورودی و خروجی یکسان هستند، دستگاه در خروجی برای تولید ولتاژ خود را نسبت به نول خروجی (که در واقع فاز است) می سنجد و ولتاژی برابر با 220 ولت ولی غیر هم جهت با آن در خروجی تولید می کند حال اگر فاز خروجی و ورودی سنکرون نباشند ولتاژ فاز خروجی و ارت ۲ برابر حد معمول خواهد بود که سبب آسیب دیدگی مدارات حفاظتی خواهد شد.

ترانس ایزوله:

 ترانس ایزوله میتواند ارتباط فازها را با یکدیگر بصورت مغناطیسی بر قرار کند درصورتیکه نول ورودی و خروجی ترانس با یکدیگر ارتباط نداشته باشند می توان گفت این ترانس دارای حفاظت جان یا

ایزولاسیون گالوانیک می باشد.

در استاندارد معمول میتوان یکی از سیم های خروجی ترانس ایزوله را به زمین متصل کرد تا نویزهای مد مشترک از ترانس و یوپی اس خارج نشوند. در این حالت نمی توان سیم های خروجی ترانس را به نول ورودی متصل کرد زیرا نویزها حذف نمیشوند برای حذف نویزهای دیفرانسیلی می توان از فیلترهای خازنی استفاده کرد. البته سلف تزویج شده نیز برای نویزهای مد مشترک مناسب می باشد.

خطای اتصال کوتاه در خروجی :

در آرایش اینورتر برای تنظیم سطح ولتاژ خروجی ، با تغییر میزان زمان روشن بودن IGBT می توان سطح ولتاژ  را کنترل کرد یعنی اگر در اثر افزایش جریان کشی ولتاژ میل به افت کردن داشت سیستم کنترلی با افزایش زمان روشن ماندن IGBT ولتاژ را ثابت نگه می دارد . این عمل با گرفتن feed back سریع از خروجی و اعمال پالس فرمان مناسب به اینورتر صورت می گیرد. در صورتیکه در خروجی UPS اتصالی رخ دهد ولتاژ به شدت افت می کند به این صورت که افزایش پهنای پالس IGBT نیز قادر به جبران آن نیست و بلا فاصله دستگاه خروجی خود را قطع می کند. برای درک سرعت این فرآیند باید دانست که اگر فرکانس کاری اینورتر 52KHZ  باشد سرعت ارسال  هر پالس با توجه به زمان نیاز برای پالس بعدی 0.0002 ثانیه خواهد بود. لذا اگر 5 پالس برای جبران افت ولتاژ فرستاده شود و تغییری در ولتاژ دیده نشود دستگاه در مدت زمان یک هزارم ثانیه به آن واکنش نشان داده است. به این نوع حفاظت، حفاظت الکترونیکی در مقابل اتصال کوتاه گفته می شود.

سیستم PFC :

PFC یا به عبارتی عبارتی Power Factor Correction ، عبارتست از سلسله عملیاتی که در آن با سوییچینگ در مدار ورودی، مشکل موج جریان دریافتی از شبکه به حالت سینوسی نزدیک می شود. باید توجه داشت که اگر مشکل موج یک تابع از حالت سینوسی خارج شود بطوریکه این اعوجاج در شکل تکرار شونده باشد به آن هارمونیک گفته می شود. هر گونه افزایش میزان هارمونیک معادل با کاهش ضریب توان خواهد بود که بصورت عملی بحث خواهد شد. در مدارات PFC لازم است تا حتما از LGBT استفاده شود . اگر یکسو ساز فقط از IGBT تشکیل شود به آن مدار Full PFC گفته می شود و اگر از ترکیب LGBT با دیود یا تریستور استفاده شود به آن مدار half PFC گفته می شود.