Oct 312015
 
UPS / SFI – Sistema de Fuerza ininterrumpible  2 Tipos de Batería en UPS, No Break  3 Sistema de control de UPS, No Break

UPS / No Break / SFI / SAI – Sistema de Fuerza ininterrumpible

http://unicrom.com/Tut_UPS1.asp
http://unicrom.com/Tut_UPS1-inversor.asp
http://unicrom.com/Tut_UPS1-inversor_forma_onda.asp

Por: Ing. Miguel Angel Estrada Vidales mestrada@intercable.com.mx México

Sistema de Fuerza ininterrumpible. ¿Qué es un No Break?

Un Sistema de Fuerza Ininterrumpible es un equipo cuya función principal es evitar una interrupción de voltaje en la carga a proteger. Son varios los nombres que recibe este tipo de equipos, a continuación enumero los más comunes:

  • UPS: Son las iniciales en inglés, “Uninterrumptible Power Supply
  • No Break: Que significa sin interrupción
  • SFI: Por Sistema de Fuerza Ininterrumpible
  • SAI: Por Sistema de Alimentación Ininterrumpible

Diagrama de bloques de un UPS - Electrónica Unicrom

En el diagrama a bloques anterior, observamos el voltaje de alimentación del UPS y la “Batería”, ambas son las dos fuentes de energía para la salida del UPS. El UPS tomará energía de la Batería, en caso de que haya ausencia del voltaje de entrada y de esta manera se podrá seguir dando voltaje a la Carga. La “Carga” esta constituida por los aparatos a ser alimentados por el voltaje de salida de UPS y de los cuales no deseamos se interrumpa la energía.

Ejemplos de cargas serían: computadoras, equipo médico, equipo de telecomunicaciones, conmutadores telefónicos, cajeros automáticos de bancos, equipos de radar en aeropuertos, sistemas contra incendios, etc.

El Inversor de un UPS

Del diagrama a bloques (primer diagrama) observamos que en caso de ausencia de voltaje a la Entrada del UPS, el UPS toma energía de la batería y sigue alimentando la “Carga”.

Pero la Batería es de “Corriente Directa” y en la carga necesita ser “Corriente Alterna”. Es aquí donde toma importancia un elemento que se encuentra en todo tipo de UPS y este es el “Inversor“. El inversor se encarga de tomar la corriente directa de la batería y la convierte en corriente alterna para alimentar la carga.

UPS - Configuración puente inversor - Electrónica Unicrom

Esta corriente alterna obviamente tiene que ser de voltaje de 120 voltios (para el caso de México) y a una frecuencia de 60 Hz. (También para el caso de México). En el diagrama de arriba, observamos que hay cuatro transistores bipolares en configuración de Puente Inversor.

UPS - Configuración puente inversor (salida el primer semiciclo) - Electrónica Unicrom           UPS - Configuración puente inversor (salida el segundo semiciclo) - Electrónica Unicrom

Cuando se encienden los transistores Q1 y Q4 simultáneamente el voltaje en los terminales de salida es +/-. Ahora si apagamos los transistores Q1 y Q4 y encendemos Q2 y Q3, logramos que el voltaje en los terminales de salida sea -/+. Es así como se logra la alternancia en polaridades.

El Inversor – Frecuencia y Forma de onda de la salida

Forma de onda de salida de inversor de UPS - Electrónica Unicrom

Si este cambio de polaridad se efectúa 60 veces por segundo, estaremos generando un voltaje de 12v de corriente alterna a . De tal manera que la forma de onda del voltaje generado sería como en el gráfico. Las señales de disparo de los transistores pueden ser generadas a partir de un circuito oscilador de 12v de corriente alterna a 60Hz . De tal manera que en el circuito positivo se mande encender los transistores Q1 y y cuando la señal sea , se encienden los transistores Q2 y Q3.

Este voltaje generado de 12 vca. si lo alimentamos a un transformador de 12:120, nos daría  en secundario del transformador 120 vca. Como comentario final del Inversor, la forma de onda cuadrada generada de ejemplo, no es recomendada para usarse en equipo electrónico ya que puede provocar calentamiento excesivo a los componentes de ciertos equipos y su correspondiente daño prematuro. Para equipo electrónico o de cómputo, es mejor utilizar la forma de onda “cuasisenoidal” o la forma senoidal, las cuales abordaremos más a fondo cuando hablemos específicamente del Inversor.


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