Oct 312015
 

UPS Stand-By con regulación de voltaje

http://unicrom.com/Tut_TopologiasUPS4.asp
http://unicrom.com/Tut_TopologiasUPS4-regulacion.asp

II.- UPS Stand-By con regulación de voltaje

Este tipo de equipos es muy similar al Stand-By pero con la característica adicional de que incorpora además una etapa de regulación de voltaje por lo que se obtienen dos ventajas:

  • A)  Se alimenta a la carga un voltaje regulado por lo que está más protegida
  • B)  El rango de voltaje de Entrada que acepta el UPS sin ir a baterías es mayor

A continuación el diagrama a bloques:

UPS Stand-By con regulación de voltaje - Electrónica Unicrom

Si comparamos el diagrama anterior observaremos que es muy similar al UPS Stand-By y la única diferencia es la etapa de regulación de voltaje. Dicha etapa consiste en un transformador con varios “taps” de entrada y uno de salida de la siguiente forma:

UPS Stand-By y la etapa de regulación de voltaje, que consiste de un transformador con varios “taps” de entrada y uno de salida - Electrónica Unicrom

Como se puede observar, el transformador tiene dos devanados primarios, uno con taps para realizar la regulación de voltaje y el otro primario es el que se va a alimentar con el voltaje del Inversor para elevarlo y obtener los 120 VCA. Refiriéndonos a la regulación de voltaje, existe un común en la alimentación que va conectado al Neutro de Entrada y después tenemos los tres “taps” del transformador cada uno de los cuales está alimentado por el contacto Normalmente Abierto de un relevador. Aquí para la explicación utilizamos relevadores pero también se pueden utilizar Triacs en lugar de los relevadores.

Si cerramos el contacto del relevador K2, la relación de vueltas entre primario y secundario es de 1 lo que quiere decir que el voltaje que entra es el mismo que obtendremos a la salida. Si cerramos el relevador K3, la relación ahora es menor a 1 de tal manera que el voltaje de salida será menor al de entrada.Finalmente si cerramos el relevador K1 la relación de vueltas ahora es un poco mayor a 1 y el voltaje de salida será un poco mayor que el de entrada.

Obviamente sólo un relevador puede estar energizado al mismo tiempo. Si el voltaje de Entrada está en niveles desde 115 hasta 125 volts (valores de ejemplo) se considera que el voltaje es adecuado y entonces se energiza el relevador K2 para que el voltaje de Entrada sea igual que el de Salida.

II.- UPS Stand-By con regulación de voltaje

Si el voltaje de Entrada baja y llega a ser menor a 115 volts, entonces se desenergiza K2 y se energiza K1 y de esta manera el voltaje de salida lo elevamos para obtener un valor más cercano a los 120 volts. Ahora si el voltaje de Entrada sube hasta ser mayor a 125 volts, entonces se energiza K3 y el voltaje que obtenemos a la salida es menor aproximándose a los 120 volts. De tal manera que el control está constantemente “sensando” el voltaje de Entrada para decidir si energizamos K1, K2 ó K3; el relevador que sea necesario para obtener a la salida un voltaje lo más cercano al nominal de 120 volts.

¿¿Qué sucede si el voltaje baja aún mas que aún con el Tap más alto no podemos obtener un voltaje adecuado?? ¿¿Qué sucede si el voltaje sube tanto que aún y con el Tap más bajo no podemos obtener un voltaje adecuado??

En cualquiera de ambos casos se apagan los tres relevadores y enciende el Inversor, es decir que el UPS se va a modo de baterías. Como verán, el funcionamiento de este tipo de UPS es muy similar al anterior pero como tenemos regulación de voltaje incorporada, si varía el voltaje primero que nada lo regulamos mediante los Taps del transformador y si el voltaje se sale completamente del rango en que podemos regularlo ya sea para arriba ó para abajo, entonces entra el Inversor para seguir protegiendo la carga.

Hay equipos Stand-By con regulador tan económicos que para simplificar el diseño no incorporan regulación por alto voltaje, sólo por bajo voltaje. Incluso hay equipos “Stand By” y “Stand-By con regulador” de ciertos fabricantes en los cuales el UPS no se va a baterías por alto voltaje. Es decir que estos equipos tienen protección de baterías por bajo voltaje mas no por alto voltaje; y eso es grave porque si hay una elevación en el voltaje nuestra computadora no estará protegida y pudiera dañarse.

Hay un tipo de topología que incorpora un Inversor “bidireccional” llamado Línea Interactiva, hay en realidad pocos equipos de esta tecnología en el mercado pero se ha creado un poco de confusión ya que al equipo Stand-By con regulador le llaman Línea Interactiva. Por ello cuando veamos que un fabricante le llama a su equipo Línea Interactiva, en realidad lo más seguro es que se trate de un equipo Stand-By con Regulador.

Este tipo de equipos es muy popular en capacidades desde 500 VA hasta 5 KVA y realmente son buenos equipos recomendados incluso para alimentar servidores y equipo delicado. Hay incluso equipos “Linea Interactiva” (Stand-By con regulador) en los que la forma de onda del Inversor es senoidal, son un poco mas caros pero vale la pena ya que la onda senoidal es compatible con cualquier tipo de carga.

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