O No-break, que em inglês é conhecido como UPS (Uninterruptible Power Supply), é um equipamento que tem como função principal manter seu computador alimentado em caso de falta de energia elétrica, permitindo que você tenha um tempo extra para salvar seu trabalho, além de oferecer uma proteção adicional contra as instabilidades da rede elétrica.
Já deve ser de seu conhecimento que a qualidade da energia elétrica distribuída no Brasil não é 100% limpa, apresentando diversas distorções e instabilidades que podem acarretar na perda de um equipamento, como o computador por exemplo. Veja alguns tipos de interferências presentes na rede elétrica:
Um No-break, além de manter seu computador ligado tempo o suficiente para que você salve seus arquivos, pode oferecer uma proteção extra contra essas distorções, disponibilizando uma energia mais limpa em sua saída. Mas o nível de proteção e funcionalidade vai depender do tipo do No-break, e em alguns casos ao invés de proteger, pode prejudicar.
Por este motivo, é importante que você conheça como funciona e como um No-break pode ser útil para você, ajudando a decidir por qual modelo terá o melhor Custo x Benefício para seu uso.
Tipos de No-break
A primeira coisa a ser esclarecida sobre os No-breaks é que eles se dividem em duas classes, os Offline, em que o inversor permanece desativado durante o funcionamento normal da rede elétrica, mas no caso de falta de energia, ele leva um curto tempo para ser ativo, e durante este tempo o computador é desalimentado e pode causar danos como já foi explicado
neste artigo do Oficina da Net.
Em modelos Online o inversor permanece ativo e não leva tempo alguma para fazer a troca da fonte de alimentação.
No-break Standby (Offline)
É o mais barato e vendido, comum em computadores pessoais. Ele possui uma chave de transferência programada para selecionar a entrada CA (Corrente Alternada) da rede elétrica como fonte de energia primária. No caso de falta de energia, essa chave comuta para o modo de bateria/inversor para continuar alimentando as saídas.
Neste sistema, o inversor somente é ligado com a falta de energia, por isso é chamado Standby (ou Offline). Entre seus principais benefícios podemos citar o baixo custo, alta eficiência e o tamanho reduzido. Se for de boa construção pode ainda oferecer proteção adequada contra ruídos e surtos provenientes da rede elétrica.
Abaixo você pode conferir o diagrama de funcionamento deste modelo, onde a linha contínua representa a alimentação primária, e a linha tracejada o sistema bateria/inversor utilizado para alimentação do sistema durante a falta de energia.
Esse sistema possui um tempo de comutação de 5 a 10 ms, e normalmente oferece um tipo de onda quadrada na saída.
No-break Linha Interativa (Line Interactive)
Este é o design utilizado frequentemente por servidores de pequenas empresas, web e departamentais. Neste sistema, o inversor de bateria para alimentação CA está sempre conectado à saída do no-break. Desta forma, enquanto houver energia disponível da rede elétrica, o inversor é utilizado para carregar a bateria.
No caso de falha na alimentação de entrada, uma chave de transferência se abre e o inversor é acionado de forma inversa, transformando a energia proveniente da bateria novamente em CA e disponibilizando na saída do no-break.
Como o inversor está sempre ativo, este tipo de sistema oferece um menor tempo de comutação da alimentação, oferecendo um filtro adicional em comparação ao modelo Standby.
Outra característica interessante neste sistema é que ele normalmente possui incorporado um transformador com variação de tap, adicionando um controle sobre a variação da tensão na entrada. Este item é importante, pois sem ele, em ocasiões de baixa tensão na entrada, a função de alimentar a saída seria transferida para a bateria diversas vezes, sem que seja necessário, podendo causar uma falha mais facilmente. Com este sistema, o inversor trabalha de tal forma que permita que a energia da entrada continue alimentando a saída, mesmo com baixa tensão.
Seus principais benefícios são os altos níveis de eficiência, tamanho reduzido, baixo custo e principalmente a alta confiabilidade, unido com a capacidade de corrigir defeitos provenientes da rede elétrica.
O tempo de comutação deste modelo fica em torno de 2 a 4 ms.
No-break Standby-Ferro Ressonante
Certa época, o no-break standby-ferro ressonante era muito utilizado para faixas de pontência de 3 a 15 kVA. Este modelo utiliza um transformador especial de saturação que possui três enrolamentos (bobina). O circuito de energia primário vai da entrada CA até a saída através de uma chave e do transformador. Caso houver alguma falha na alimentação principal, a chave abre e o inversor passa a alimentar a saída.
Neste modelo de sistema, o inversor encontra-se em standby, e é energizado somente na ocasião de falha de energia, e como dito anteriormente, tal intervalo de tempo pode ser prejudicial ao computador.
O transformador utilizado neste modelo possui uma capacidade especial de ferroressonância, que fornece regulação de tensão limitada e correção da onda de saída. O isolamento dos transitórios da alimentação CA fornecido por ele é tão bom ou melhor que qualquer filtro disponível, porém o transformador cria em si mesmo severas distorções chamadas harmônicos, o que pode ser pior que uma rede elétrica deficiente.
Outro fator contra o Ferro Ressonante é a grande quantidade de calor gerado pelo transformador ineficiente, além de ser grande em relação aos modelos Standby normais.
Os pontos fortes dele são sua alta confiabilidade e excelente filtragem, porém combinados com baixo nível de eficiência energética e instabilidade ao ser utilizado com fontes que possuem correção do fator de potência (PFC). A união destes aspectos não torna este modelo muito popular.
No-break Online Dupla Conversão
É o tipo mais comum de no-breaks, utilizado para faixas superiores a 10 kVA. Se assemelha ao funcionamento do Standby, porém o circuito de energia primário é na verdade o inversor no lugar da rede CA.
Neste sistema, a interrupção da energia da rede elétrica não provoca a ativação da chave de transferência, isso porque a alimentação da entrada está carregando a bateria, que por sua vez fornece alimentação ao inversor de saída. Por este motivo, no caso de falta de energia, não existe um intervalo de tempo para a comutação da fonte de alimentação, visto que está permanentemente alimentando a saída.
O grande problema deste sistema é que o carregador da bateria e o inversor convertem todo o fluxo de energia da carga, resultando em uma baixa eficiência energética e maior produção de calor.
A vantagem deste modelo está na saída de uma senoide perfeita, e oferece um maior nível de proteção entre os no-breaks. Um fator contra é o desgaste constante dos componentes, que reduz a confiabilidade em comparação aos demais modelos, além da baixa eficiência energética que se torna uma parte significativa do custo de um no-break durante sua vida útil.
No-break Conversão Delta
É uma tecnologia desenvolvida para suprir as desvantagens do modelo de Dupla Conversão. Neste sistema sempre existe um inversor que fornece a tensão para carga, porém também está presente um conversor delta adicional, que também fornece energia à saída do inversor.
Durante a falta de energia, o sistema tem um comportamento idêntico ao de Dupla Conversão, mas enquanto houver energia disponível na rede elétrica, ele garante uma maior eficiência energética se comparado ao modelo anterior.
Para entender seu funcionamento, veja a figura abaixo:
O sistema funciona da seguinte maneira, enquanto o No-break de dupla conversão realiza dois trabalhos, o sistema Delta somente realiza um, e de forma mais eficiente.
Formato de saída de onda
Uma característica importante dos no-breaks, independente do tipo, é o formato de onda da energia disponibilizada por ele. No funcionamento básico de um no-break, o inversor necessita transformar a corrente alternada da rede elétrica em contínua para carregar a bateria, e quando ocorre a falta de energia, essa corrente contínua da bateria é novamente transformada em corrente alternada para alimentar o computador. Para ser mais específico, é necessário transformar a corrente em linha reta e contínua, em novamente uma onda analógica de frequência 60 Hz.
Os no-breaks mais baratos ou certos modelos antigos disponibilizam em sua saída uma onda do tipo quadrada, conhecida pelo termo “square wave”, em que a tensão varia de forma rápida e direta de 220V para -220V, por exemplo. Esse tipo de onda é extremamente prejudicial aos componentes eletrônicos de uma fonte, podendo danificar os aparelhos mais sensíveis.
Outros modelos baratos e mais recentes fornecem um tipo de onda triangular, conhecido por termos como “pseudo-sine wave”, “modified square wave”, “near sine wave” ou “stepped sine wave”, e a variação não ocorre abruptamente como na onda quadrada, levando um intervalo maior para fazer a variação da tensão, sendo um meio termo entre a onda quadrada e a onda senoidal.
Um bom no-break deve disponibilizar na saída um formato de onda do tipo senoidal, que se iguala ao da rede elétrica e não causa nenhum tipo de stress ou dano aos componentes da fonte. Consequentemente, modelos com tipo de onda senoidal são mais caros e encontrado na grande maioria das vezes em modelos Online.
Assim como explicado anteriormente, o tipo de onda gerado pelo no-break não possui relação com o modelo do mesmo, seja ele Online ou Offline, etc.. Entretanto, no-breaks de boa construção e marcas conhecidas oferecerão a melhor proteção para seu computador.
No-breaks e outras proteções
Um ponto importante a ser destacado é que você nunca deve utilizar um estabilizador em conjunto com o No-break, seja entre a rede elétrica e ele ou entre ele e o computador. Um estabilizador é feito para receber um tipo de onda senoidal, e ao receber uma onda quadrada, ele pode danificar tanto o computador quanto o No-break, além é claros dos diversos motivos abordados
neste artigo que trata sobre o uso dos estabilizadores.
Se você deseja proteger o No-break, utilize um bom filtro de linha que será suficiente para que seu funcionamento seja o melhor possível.
Conclusão
Este artigo foi criado com o intuito de auxiliar você na hora de escolher seu no-break, e tal decisão deve ser tomada com calma, pois não adianta você comprar um no-break dos modelos mais completos se em sua região raramente falta energia. Um No-break Standby servirá pois oferecerá filtragem da rede elétrica e nos raros casos de falta de energia os aspectos negativos do mesmo não devem ser considerados como grandes diferenciais.
O mesmo serve para o contrário, se frequentemente falta energia em sua região, você deve optar por um modelo completo, pois ele será utilizado diversas vezes a mais, necessariamente, e um modelo Standby por exemplo prejudicará seu computador devido ao formato de onda.
Data: 24/05/2013
