Como compreender o que é um sistema de alimentação ininterrupta (UPS)!

Um sistema de alimentação ininterrupta (UPS) é um dispositivo que liga uma bateria (geralmente de chumbo-ácido e isenta de manutenção) a um host e converte a energia CC em energia CA através de um inversor e outros circuitos modulares. É utilizado principalmente para fornecer energia estável e ininterrupta a um computador, a uma rede de computadores ou a outros equipamentos eletrónicos de potência, como válvulas solenoides e transmissores de pressão. Quando a entrada CA está normal, o UPS estabiliza a alimentação CA e fornece-a à carga. Nesse momento, o UPS funciona como estabilizador de tensão CA e carrega também a bateria do equipamento. Quando a energia CA é interrompida (queda de energia acidental), o UPS utiliza imediatamente a energia CC da bateria para continuar a fornecer energia CA de 220 V à carga através do método de conversão de comutação zero do inversor, garantindo o funcionamento normal da carga e protegendo o software e o hardware contra danos. Os equipamentos UPS oferecem frequentemente proteção contra sobretensão e subtensão.

O sistema de alimentação ininterrupta (UPS) é constituído por cinco partes: circuito principal, circuito de bypass, circuito de entrada de energia (bateria e outros), retificador (REC) para conversão CA/CC, inversor (INV) para conversão CC/CA, circuito de comutação de saída do inversor e do bypass e bateria de armazenamento de energia. A função de estabilização de tensão do sistema é geralmente realizada pelo retificador. O dispositivo retificador utiliza tirístores ou retificadores de comutação de alta frequência, que controlam a amplitude de saída de acordo com a variação da potência externa. Portanto, quando a potência externa varia (a variação deve satisfazer os requisitos do sistema), a amplitude de saída permanece praticamente inalterada. A função de purificação é realizada pela bateria de armazenamento de energia. Como o retificador não elimina a interferência de impulsos instantâneos, a tensão retificada apresenta ainda impulsos de interferência. Para além da função de armazenar energia contínua contínua, a bateria de armazenamento de energia funciona como um condensador de grande capacidade ligado ao retificador. O tamanho da sua capacitância equivalente é proporcional ao tamanho da bateria de armazenamento de energia. Como a tensão no condensador não pode mudar repentinamente, as características de suavização do condensador em relação ao pulso são utilizadas para eliminar a interferência de pulsos, desempenhando uma função de purificação, também conhecida como

blindagem contra interferências. A estabilidade da frequência é conseguida pelo conversor, e esta estabilidade depende da estabilidade da frequência de oscilação do conversor. Para facilitar a operação e a manutenção diárias do sistema de alimentação ininterrupta (UPS), foram concebidos o interruptor de operação do sistema, o interruptor de bypass automático após falha do autoteste do host, o interruptor de bypass de manutenção e outros controlos de comutação.

Quando a tensão da rede elétrica está a funcionar normalmente, a carga é alimentada como se mostra na Figura 1-1, e a bateria de armazenamento de energia é carregada simultaneamente; quando ocorre uma falha repentina de energia, a fonte de alimentação do UPS entra em funcionamento e a bateria de armazenamento de energia fornece a energia necessária para manter a produção normal da carga (conforme indicado a negrito →); quando a carga está seriamente sobrecarregada devido às necessidades de produção, a tensão da rede elétrica é retificada e alimenta diretamente a carga (conforme indicado na linha pontilhada).