As três tecnologias básicas de fonte de alimentação ininterrupta (UPS) têm o seu papel na proteção da infraestrutura de TI distribuída atual, especialmente na edge da rede. Cada tecnologia tem as suas vantagens e cada uma pode ser necessária para configurar a proteção de energia económica, especialmente em sistemas complexos. A selecção de uma UPS para a sua aplicação em particular requer uma análise de vários factores. A dimensão da carga, a localização e a criticalidade do equipamento a proteger são fundamentais, bem como considerações orçamentais, ao escolher uma UPS para alimentação de reserva.
Os três principais tipos de configurações do sistema de UPS são a dupla conversão online, linha interativa e offline (também chamada de standby e bateria de reserva). Estes sistemas de UPS são definidos pela forma como a alimentação se move através da unidade.
Conversão dupla Online
A alimentação CA é estável e limpa após a geração. Mas durante a transmissão e distribuição, está sujeita a quedas de tensão, picos e falhas completas que podem interromper as operações informáticas, causar perda de dados e danificar o equipamento. Quando se trata de salvaguardar cargas de TI críticas, apenas a tecnologia de dupla conversão online protege totalmente contra todos estes problemas de energia, proporcionando os mais elevados níveis de segurança para redes.
Um sistema de UPS online também é normalmente chamado de dupla conversão porque a alimentação de entrada é convertida em corrente contínua (CC) e depois convertida de volta para CA. Este design CA-CC/CC-CA garante um maior grau de isolamento da carga das irregularidades na alimentação principal.
A UPS online recebe a fonte de alimentação CA e converte-a em CC utilizando um retificador para alimentar a bateria e a carga ligada através do inversor, para que não sejam necessários comutadores de transferência de alimentação. Se a entrada CA da rede eléctrica falhar, o rectificador sai do circuito e as baterias mantêm a alimentação a fluir para o dispositivo ligado à UPS. Quando a alimentação de entrada CA é restaurada, o retificador retoma o transporte da maior parte da carga e começa a carregar as baterias.
Uma vez que a alimentação passa continuamente por uma UPS online, a saída é uma onda sinusoidal perfeita. Este tipo de UPS protege a carga crítica de praticamente todas as perturbações da alimentação, incluindo harmónicas subtis e distorção da forma de onda.
Isto significa que a qualidade da alimentação da UPS online é significativamente melhor do que a de outras tecnologias. As tecnologias offline e interativas em linha reduzem o impacto de picos, sobretensões e subtensões ao cortar os picos e vales, aumentar a potência ou mudar para a alimentação auxiliar da bateria. No entanto, no percurso normal de uma onda sinusoidal elétrica, a maioria das flutuações de energia são deixadas sozinhas. A UPS online regenera a onda sinusoidal e não apenas o condicionamento da alimentação bruta da rede elétrica.
Uma UPS onlinefornece alimentação CA contínua e de alta qualidade ao equipamento sem interrupções ao transferir para a bateria, protegendo o equipamento de praticamente todas as perturbações da alimentação devido a cortes de energia, cortes de energia, subtensões, sobretensões ou interferência de ruído. Uma UPS verdadeiramente online de dupla conversão fornece condicionamento de energia a 100%, tempo de transferência zero para a bateria, sem alteração na tensão de saída e melhor supressão transitória do que as unidades interativas em linha.
A dupla conversão online é o modo de funcionamento UPS mais comum utilizado para proteger grandes centros de dados, fornecendo sempre o mais elevado nível de qualidade de potência à carga. Os sistemas online também fornecem regulação da frequência, essencial para utilização com sistemas geradores de reserva para proteger contra variações comuns no arranque do gerador.
Interativo em linha
Os sistemas UPS de linha interativa fornecem condicionamento da alimentação e alimentação auxiliar da bateria. Esta tecnologia é particularmente eficaz em áreas onde as interrupções são raras, mas as flutuações de energia são comuns. Os sistemas UPS de linha interativa suportam uma vasta gama de flutuações de tensão de entrada antes de mudarem para a alimentação auxiliar da bateria.
Para além da alimentação auxiliar da bateria, a UPS interativa em linha proporciona um controlo muito melhor sobre as flutuações de energia do que os sistemas offline. A vantagem crítica da UPS interativa em linha é o circuito de aumento de tensão e o intervalo de tensão de entrada que a UPS aceita. Quanto mais ampla for a gama, mais proteção total terá.
A tecnologia UPS de linha interativa fornece condicionamento de energia com uma interrupção de 4-6 milissegundos na alimentação ao transferir para a bateria de reserva e protege contra os problemas de energia mais comuns sentidos numa rede. Aqui, a UPS também monitoriza o nível de tensão e equilibra sub e sobretensões. Esta tecnologia proporciona uma boa escolha entre proteção razoável e custos operacionais moderados.
Com a UPS interativa em linha, o inversor torna-se parte da saída e está sempre ligado. O inversor pode funcionar em marcha-atrás para carregar a bateria quando a entrada CA está normal e mudar para a alimentação da bateria quando a entrada falha, o que proporciona filtragem e regulação da tensão. Os sistemas de UPS interativos em linha dependem da bateria para condicionar a alimentação, por isso este tipo tende a gastar a sua bateria mais frequentemente do que os sistemas de UPS online que condicionam a alimentação através do processo de dupla conversão.
Quando a alimentação de entrada CA falha, o interruptor de transferência da unidade abre e a alimentação flui da bateria para a saída da UPS. Com o inversor sempre ligado e ligado à saída, a UPS interativa em linha fornece filtragem adicional e produz transientes de comutação reduzidos quando comparada com uma UPS em standby. Os sistemas UPS interativos em linha são normalmente utilizados em aplicações de montagem em bastidor abaixo de 5000VA.
Offline/Standby/Battery Backup
A UPS offline, também chamada de UPS em standby ou bateria de reserva, é uma escolha económica. Melhores sistemas de UPS offline mudam para a bateria suficientemente rápidos para evitar anomalias de energia e evitar curtos cortes de energia. Uma UPS offline protege contra a maioria dos picos, mas não mantém a alimentação perfeita durante subtensões e sobretensões menores.
A chave para a qualidade da UPS offline é o intervalo de alimentação que a unidade irá utilizar, exceto antes de mudar para a bateria de reserva. Quanto maior for a autonomia, menor será o consumo de bateria e mais tempo de alimentação auxiliar disponível quando a alimentação é desligada. Quanto mais vezes a UPS mudar para a alimentação auxiliar da bateria, menor será a vida útil da bateria.
A tecnologia de UPS offline protege contra a maioria dos picos de energia, fixando a tensão em excesso e ajudando a superar mais de 90% de todas as interrupções. Um sistema de UPS offline passa a alimentação CA da rede elétrica diretamente através da unidade, passando por um comutador de transferência, até ao ponto de saída onde a carga protegida está ligada.
Quando ocorre uma falha da alimentação de entrada, a bateria incorporada e o inversor, que converte a alimentação CC da bateria em CA, são ativados e ligados à saída pelo comutador de transferência. Geralmente, há uma interrupção de 6-8 milissegundos na alimentação ao transferir para a bateria de reserva.
Esta tecnologia é mais adequada para dispositivos com menos de 1500VA, tais como pequenos escritórios, computadores pessoais domésticos e outras aplicações menos críticas. A UPS offline é uma boa opção para quem necessita de uma capacidade e custo de alimentação mais baixos. A tecnologia de UPS offline fornece proteção de alimentação auxiliar para equipamento de secretária, consolas de jogos, estações de trabalho, redes sem fios e outros componentes eletrónicos. Durante a falha de energia, proporciona tempo de funcionamento suficiente para poupar o trabalho em curso e concluir um encerramento ordenado do equipamento. Para além da alimentação de reserva, a maioria dos sistemas de UPS offline também oferece proteção básica contra sobretensões.
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