Fonte de alimentação ininterrupta (UPS)

Tipos de UPSs e suas características principais

Independente de tensão e frequência (VFI): Os sistemas UPS independentes de tensão e frequência (VFI) são chamados de dupla ou dupla conversão porque a AC de entrada é rectificada para DC para manter as baterias carregadas e accionar o inversor. O inversor recria energia CA estável para operar o equipamento informático.

Figura 1.

Quando a energia falha, as baterias conduzem o inversor, que continua a executar a carga TI. Quando a energia é restaurada, seja da concessionária ou de um gerador, o retificador fornece corrente contínua (CC) ao inversor e, simultaneamente, recarrega as baterias. O inversor funciona a tempo inteiro. A entrada do utilitário é completamente isolada da saída e o bypass só é utilizado para segurança de manutenção ou se houver uma falha electrónica interna. Uma vez que não há interrupção na energia fornecida ao equipamento informático, o interruptor de falha de vácuo (VFI) é geralmente considerado a forma mais robusta de UPS. A maioria dos sistemas sincroniza a frequência de saída com a entrada, mas isso não é necessário, portanto ainda se qualifica como independente da frequência.

Figura 2.

Todas as conversões de energia sofrem uma perda, portanto a energia desperdiçada tem sido historicamente considerada como o preço da confiabilidade final.

Independente da tensão (VI): Independente da tensão (VI), ou verdadeiras UPS interactivas de linha têm uma tensão de saída controlada, mas a mesma frequência de saída que a entrada. A independência de frequência raramente é uma preocupação com a energia nos países desenvolvidos. A energia dos serviços públicos alimenta diretamente a saída e o equipamento de TI, e o retificador mantém as baterias carregadas. O inversor é paralelo à saída, compensando os picos de tensão e actuando como um filtro activo para picos de tensão e harmónicos. As perdas do retificador e do inversor só ocorrem quando a energia de entrada flutua. Os volantes de inércia e os conjuntos motor/gerador também se qualificam como VI.

Figura 3.

Quando a energia de entrada falha ou a tensão sai do alcance, o bypass desliga-se rapidamente da entrada e a bateria acciona o inversor. Quando a potência de entrada é restaurada, o bypass volta a ligar a entrada, recarrega as baterias e mantém a tensão de saída constante. Os fornecedores de UPS que utilizam fontes de alimentação paralelas não reclamam qualquer perda de fiabilidade. O resultado é cerca de 98% de eficiência energética.

Figura 4.

Dependente da tensão e frequência (VFD): Dependente da tensão e da frequência (VFD), ou UPS em espera, é operacionalmente semelhante ao VI e às vezes é erroneamente chamado de linha interativa. Em sistemas VFD convencionais, o inversor é desligado, portanto pode levar de 10 a 12 milissegundos (ms) para começar a criar energia. Essa interrupção pode danificar os servidores, tornando as UPSs VFD antigas um mau ajuste para os centros de dados.

Figura 5.

Novos conceitos de VFD têm o inversor produzindo energia dentro de 2 ms após ser ativado. O bypass é normalmente activado, tal como no VI, pelo que o equipamento funciona directamente a partir da concessionária ou do gerador. Como o inversor não está funcionando até que a energia falhe, não há controle de tensão ou energia consumida, permitindo eficiências tão altas quanto 99%. A falha de energia ou tensão fora do alcance abre o interruptor de bypass, desligando a entrada da saída; o inversor começa a funcionar a partir das baterias. O retificador só é suficientemente grande para manter as baterias carregadas.

Figura 6.

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