Uma onda senoidal bruta é uma forma de onda AC que se aproxima aproximadamente de uma onda senoidal pura. Pode ter um formato de envelope escalonado, ser representado por uma sequência de pulsos retangulares ou trapezoidais de diferentes polaridades. Um sinal CA de onda senoidal aproximada está presente na saída da maioria das fontes de alimentação ininterruptas (UPS) em uso.
Atribuição de fontes de alimentação ininterruptas
A principal tarefa do UPS é economizar a tensão CA que alimenta os consumidores em caso de perda repentina na rede. Eles não desempenham a função de estabilização da tensão da rede, mas são fontes de emergência de tensão CA com uma senóide aproximada. As fontes de alimentação ininterruptas não se destinam ao funcionamento contínuo dos equipamentos a elas conectados em caso de acidente nas linhas de tensão da rede.
UPS deve manter os consumidores funcionando por tempo suficiente para concluir processos que não podem ser interrompidos repentinamente. Durante a operação do UPS com uma onda senoidal aproximada, serão criadas condições para um desligamento normal da carga. Isso irá mantê-lo funcionando para uso futuro. Muitas vezes você pode encontrar uma referência a uma fonte de alimentação ininterrupta UPS. UPS nele é uma abreviação da designação em inglês UPS.
Classificação das fontes
Dependendo dos requisitos para a qualidade da tensão de alimentação CA, as fontes de alimentação ininterruptas UPS podem ser divididas em vários tipos:
- fontes off-line que são fontes de emergência do tipo backup;
- fontes line-interactive ou line-interactive capazes de estabilizar a tensão da rede com pequenos desvios do valor nominal, e comutar para o modo de alimentação de emergência com uma onda senoidal aproximada quando está completamente perdida;
- on-line, ou UPS com dupla conversão de energia elétrica, fornecendo à carga conectada uma tensão de rede estabilizada em caso de flutuações significativas de tensão e desempenhando as funções de uma fonte de emergência quando estiver completamente desligada.
Uma fonte ininterrupta de qualquer tipo inclui uma bateria recarregável, que é um armazenamento de energia elétrica. Dependendo dos requisitos de qualidade de energia dos dispositivos que são a carga do UPS com uma onda senoidal aproximada,certas soluções de circuito são aplicadas.
UPS off-line
O UPS passivo desse tipo é a fonte da ação de espera. O seu dispositivo de comutação, sob parâmetros normais de qualidade da tensão da rede, permite a ligação direta da carga à rede. No caso de uma falha de energia de curto prazo na entrada do UPS, o dispositivo de comutação transfere a fonte de alimentação para os consumidores em modo de emergência (backup). A fonte de energia elétrica neste caso é a bateria embutida.
Sua tensão CC é convertida pelo inversor em uma onda senoidal de tensão CA modificada, que é fornecida através dos contatos do relé eletromagnético da chave para alimentar a carga. Para recarregar a bateria (bateria) é o retificador de tensão da fonte de alimentação externa. Para protegê-lo de interferências de alta frequência que ocorrem durante a operação do inversor de pulso, o UPS é fornecido com um filtro. Seus elementos também protegem os dispositivos de carga contra picos de energia de curto prazo.
Fontes interativas de linha
Line-interactiv Um UPS, ao contrário de uma fonte em standby, é capaz de estabilizar a tensão da rede quando a carga está diretamente conectada a ela através dos contatos de um relé eletromagnético. Isso é garantido usando um autotransformador no circuito de entrada. A comutação de seus enrolamentos é realizada automaticamente dependendo da magnitude da tensão da rede. Com seu aumento ou diminuição, a tensão alternada em sua saídamantém o valor nominal de 220 V. O autotransformador do UPS mais comum deste tipo regula na faixa (150-270) V da mudança na tensão da rede de alimentação externa.
A comutação do contator e a transição para o modo de alimentação de emergência da carga com senóide modificada ocorre quando a tensão da rede muda excessivamente, além da faixa de regulação. A precisão da regulagem é determinada pelo número de taps (passos) do autotransformador. No modo de emergência de alimentação dos dispositivos de carga com tensão CA senoidal aproximada, a operação ocorre da mesma forma que em um UPS off-line.
UPS Online
A dupla conversão de energia elétrica em fontes de alimentação ininterruptas deste tipo permite obter uma onda senoidal aproximada da tensão CA de saída, aproximando-se em forma de uma senoidal pura. A tensão da rede convertida em CC pelo retificador é então convertida de volta em CA pelo inversor, que é usado para alimentar a carga.
A bateria interna é carregada pela corrente contínua do retificador e é colocada em operação em modo de emergência. A energia CC acumulada é convertida pelo inversor em uma tensão CA de saída que alimenta o equipamento de carga. Este tipo de circuito de fonte permite conectar uma bateria externa adicional para o UPS.
Quando a tensão da rede é restaurada dentro de seu valor normal, ocorre a comutaçãoalimentação de carga da rede CA primária. A capacidade elétrica da bateria do UPS determina o tempo durante o qual os consumidores podem trabalhar com uma perda repentina de tensão da rede.
Especificações do UPS
A escolha da UPS é feita com base nas suas características técnicas. As características técnicas que determinam a qualidade do cumprimento dos requisitos para produtos para este fim incluem:
- potência na saída da fonte com a carga conectada, medida em volt-ampères (VA) ou watts (W);
- faixa de tensão de saída com carga conectada, medida em volts (V);
- tempo de transferência, que define o tempo para transferir energia para a carga no modo de espera da bateria, medido em milissegundos (ms);
- faixa de tensão da rede de entrada dentro da qual o UPS é capaz de estabilizar a tensão de saída sem alternar para o modo de backup de bateria;
- fator de distorção não linear, que determina em termos percentuais a diferença na forma do sinal de saída de uma senóide pura;
- tempo de operação em modo de backup de bateria autônomo com carga conectada, determinado pela capacidade elétrica da bateria interna;
- vida útil das próprias baterias, dependendo da tecnologia de sua fabricação.
Ao escolher um UPS, o preço de uma fonte de alimentação ininterrupta também desempenha um papel importante. Depende diretamente das soluções de circuitos utilizadas pelo desenvolvedor ao criar o modelo escolhido pelo consumidor, e varia de duas a dezenasmil rublos.
Aplicativos
As fontes de alimentação ininterruptas UPS podem ser usadas em conjunto com uma carga resistiva - dispositivos que incluem fontes de alimentação comutadas.
UPS não é usado para alimentar consumidores com um componente indutivo reativo significativo (transformadores de rede de energia de modelos antigos de dispositivos eletrônicos, enrolamentos de motores, bombas de caldeiras de aquecimento doméstico). Cada um dos esquemas de alimentação ininterrupta existentes é projetado para uma determinada gama de consumidores, levando em consideração suas vantagens e desvantagens.
Conclusão
O artigo apresenta uma breve visão geral das atuais fontes de alimentação ininterrupta com uma onda senoidal modificada. São consideradas as soluções de circuito utilizadas pelos desenvolvedores durante sua criação. Após a leitura do material apresentado, o leitor, interessado em adquirir um UPS para solucionar seus problemas, poderá estudar o conjunto de documentação para o mesmo sem dificuldades. Ao mesmo tempo, não se deve esquecer que um produto alto implica um preço mais alto na compra.
