Principio de funcionamiento y tipos de UPS: sistemas UPS fuera de línea y en línea
En un mundo donde la continuidad del servicio eléctrico se ha vuelto vital para nuestras vidas cotidianas y operaciones empresariales, los sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) juegan un papel fundamental. Pero, ¿alguna vez te has preguntado qué hay detrás de su funcionamiento y cuáles son sus diferentes tipos? Desde proteger tus dispositivos electrónicos en casa hasta garantizar que las grandes infraestructuras funcionen sin interrupciones, entender los principios de estos sistemas es crucial. En este artículo, exploraremos a fondo los dos tipos principales de UPS: fuera de línea y en línea, desglosando cómo cada uno opera y sus aplicaciones específicas. Prepárate para descubrir cómo la tecnología puede mantener la energía fluyendo, incluso en los momentos más inesperados.
¿Sabes qué es un UPS y cómo funciona? En este artículo te explicaremos todo acerca del principio de funcionamiento de los UPS y los diferentes tipos que existen, como los sistemas UPS fuera de línea y en línea. No te pierdas esta guía completa sobre los sistemas de alimentación ininterrumpida más utilizados en el ámbito tecnológico ¡Sigue leyendo!
UPS o fuente de alimentación ininterrumpida es un dispositivo que está diseñado para suministrar energía continua a cargas críticas que deben funcionar sin interrupción. El sistema UPS continúa su operación incluso durante un corte de energía, suprime los transitorios de línea y las distorsiones armónicas en la fuente de alimentación.
El sistema UPS debe tener las siguientes características ideales.
- La salida sinusoidal regulada con distorsión armónica total (TDH) es independiente de los cambios en la carga o el voltaje de entrada, lineal o no lineal, balanceada o desbalanceada.
- Debe tener alta confiabilidad y bajo mantenimiento.
- Baja corriente de entrada sinusoidal TDH y factor de potencia unitario (PF).
- Alta eficiencia, bajo costo.
- Menos peso y tamaño.
- Bajo interferencia electromagnética (EMI) y ruido.
Tipos de sistemas SAI
Los UPS se clasifican en varias categorías. Las configuraciones del sistema UPS fuera de línea y en línea son parte de un sistema UPS estático según su funcionalidad y funcionan con dispositivos electrónicos semiconductores de potencia.
Sistema UPS en línea
>Los UPS en línea se utilizan para proporcionar energía ininterrumpida. A diferencia de los UPS fuera de línea, los UPS en línea no conectan la energía de la red pública al tomacorriente. La combinación de rectificador-inversor suministra CA a la carga, cargando simultáneamente la batería. Cuando hay una interrupción, los UPS en línea pueden proporcionar energía ininterrumpida sin ningún retraso en la transferencia, ya que su batería siempre está conectada al inversor a través del cual se alimenta la carga, incluso en funcionamiento normal.
El interruptor de transferencia estático en un UPS en línea normalmente está apagado. Solo se usa cuando hay una condición de sobrecarga o cuando el motor conectado consume una alta corriente de irrupción. En tal situación, el circuito electrónico de potencia asociado con el interruptor estático detecta la corriente alta y transfiere la potencia del inversor a la potencia principal. Esto evita posibles daños al hardware interno del UP.
En un sistema UPS en línea, no habría tiempo de transferencia en los UPS en línea. Estos también se denominan UPS de doble conversión, ya que el rectificador convierte la entrada de CA en CC y luego el inversor vuelve a convertirla en CA. En los UPS en línea, el rectificador debe suministrar energía tanto a la carga como al banco de baterías para la carga. Por lo tanto, el rectificador debe manejar una carga más alta y los UPS en línea generalmente vienen con grandes disipadores de calor.
Ventajas de los sistemas UPS en línea
- Un UPS que opera en línea no requiere ningún tiempo de transferencia porque la batería siempre está conectada a la carga.
- Aunque se utilizan para aplicaciones que utilizan más de 10 kW, con el avance espectacular de la tecnología y la reducción de costos, los UPS en línea ahora están disponibles para dispositivos incluso de menos de 500 W.
- El costo del UPS en línea es más alto ya que el rectificador está diseñado para manejar alta potencia para carga y suministro de carga simultáneos.
Desventajas de UPS en línea
- La topología de UPS descrita anteriormente tiene una mala respuesta transitoria a los cambios de carga.
- Hay un posible ruido acústico alto del transformador.
Sistema UPS fuera de línea
>El UPS fuera de línea se llama así porque el inversor está fuera de la ruta principal de la corriente, y se llama Apoyar porque el inversor está apagado, “esperando” a que sea requerido para encender.
El término fuera de línea significa que el banco de baterías no está conectado (fuera de línea a la carga en funcionamiento normal cuando la energía principal está disponible. En esta situación, la energía principal está conectada directamente a la salida de la carga a través de un interruptor de transferencia estático que normalmente está encendido. Cuando la red eléctrica está disponible, el banco de respaldo se carga con CC a través de una unidad de carga que consta de un circuito rectificador.
En un corte de energía o sobrevoltaje, el interruptor estático desconecta la energía principal de la carga y conecta la batería a la carga en una cantidad de tiempo insignificante. Este tiempo de transferencia de la red a la batería suele ser de 10 a 25 ms y depende del semiconductor o circuito electrónico de potencia que detecta la pérdida de alimentación de la red y realiza la conmutación.
Dado que la energía de la red pública está directamente conectada a la carga en el funcionamiento normal, cualquier distorsión, como picos, caídas y ruidos en la red pública, aparece en la salida del UPS. Sin embargo, algunos sistemas UPS realizan una forma de acondicionamiento de energía en la salida. Los SAI de línea interactiva son un tipo especial de SAI fuera de línea que se ocupan de las pequeñas sobretensiones o subtensiones que se producen en la red. Emplean un autotransformador de tomas múltiples o un transformador elevador para convertir el voltaje de la red de entrada al voltaje de salida correcto.
Ventajas de UPS fuera de línea
- Los UPS fuera de línea son los más baratos entre todos los sistemas UPS, ya que tienen el diseño más simple.
Desventajas de UPS fuera de línea
- Como hay un tiempo de conmutación inevitable en los UPS fuera de línea, hay un corte de energía obvio en las cargas conectadas. Por lo tanto, este tipo de UPS se usa con cargas como computadoras de escritorio, impresoras, circuitos de iluminación de emergencia, etc., que pueden manejar un apagón tan pequeño.
Principio de Funcionamiento y Tipos de UPS: Sistemas Fuera de Línea y en Línea
¿Qué es un UPS?
UPS, que significa Sistema de Alimentación Ininterrumpida en inglés, es un dispositivo diseñado para proporcionar energía continua a equipos críticos durante cortes de energía. Su función principal es asegurar que los dispositivos electrónicos sigan funcionando sin interrupciones, evitando pérdidas de datos y daño a los equipos.
Principio de Funcionamiento de un UPS
El funcionamiento básico de un UPS se basa en mantener una alimentación estable. Durante un corte de energía, el UPS se activa automáticamente, proporcionando energía a través de una batería interna. Esto permite que los dispositivos conectados sigan funcionando sin problemas, aun en situaciones de emergencia.
Tipos de Sistemas UPS
Los sistemas UPS se clasifican principalmente en dos categorías: fuera de línea y en línea. A continuación, exploraremos cada uno de estos tipos.
Sistemas UPS Fuera de Línea
Los sistemas fuera de línea son también conocidos como SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida) de respaldo. En estos sistemas, la energía de la red principal está directamente conectada a las cargas bajo condiciones normales. El inverter se activa solo cuando se detecta un corte de energía.
Características de los Sistemas Fuera de Línea
- El inversor permanece inactivo hasta que se produce un corte de energía.
- La transferencia a energía de batería puede tener un pequeño retraso.
- Generalmente son más económicos y simples en comparación con los sistemas en línea.
Sistemas UPS en Línea
Los sistemas en línea, o de doble conversión, mantienen la carga constantemente alimentada a través de un inverter. Esto permite un suministro de energía ininterrumpido, sin tiempo de transferencia.
Ventajas de los Sistemas en Línea
- Proporcionan protección continua sin interrupciones.
- Mejoran la calidad de la energía, eliminando ruidos y distorsiones.
- Son ideales para cargas críticas que requieren un suministro constante.
Desventajas de los Sistemas en Línea
- Son más costosos debido a su complejidad y tecnología avanzada.
- Consumen más energía, lo que puede aumentar los costos operativos.
Conclusión
Los sistemas UPS son fundamentales en un mundo donde la continuidad de la energía es vital. Elegir entre un sistema fuera de línea o en línea depende de las necesidades específicas de cada usuario o empresa. Es importante evaluar el tipo de carga, el costo y los requisitos de energía antes de tomar una decisión.
Preguntas Frecuentes (FAQs)
1. ¿Cuál es la principal diferencia entre los sistemas UPS fuera de línea y en línea?
La principal diferencia radica en cómo suministran energía. Los sistemas fuera de línea dependen del inversor solo durante cortes, mientras que los sistemas en línea proporcionan energía constante a través de un inversor, incluso cuando hay suministro eléctrico.
2. ¿Qué aplicaciones son más adecuadas para un UPS en línea?
Los UPS en línea son ideales para equipos sensibles y críticos, como servidores, sistemas de telecomunicaciones y dispositivos médicos, donde una interrupción mínima de energía puede tener consecuencias graves.
3. ¿Es necesario realizar mantenimiento a los sistemas UPS?
Sí, es recomendable realizar un mantenimiento regular a los sistemas UPS, independientemente de su tipo, para garantizar su óptima performance y prolongar su vida útil.
¡Gran artículo! Personalmente, he tenido una experiencia bastante buena con un UPS en línea que compré para mi home office. Al principio, no le veía mucho sentido, pero después de unas cuantas interrupciones de energía, me di cuenta de lo útil que puede ser. Ahora, tengo la tranquilidad de que mis equipos están protegidos y no pierdo trabajo. Definitivamente, un buen UPS es una inversión que vale la pena.
¡Totalmente de acuerdo! Yo tampoco creía que necesitaba un UPS hasta que una tormenta me dejó sin luz justo cuando estaba a punto de enviar un proyecto importante. Desde entonces, tengo uno fuera de línea y es un alivio saber que puedo seguir trabajando sin interrupciones. Sin duda, es algo que todo el mundo debería considerar, especialmente si tienen equipos que dependen de un suministro constante de energía.
Vaño: ¡Qué interesantes experiencias! Yo también solía pensar que un UPS era un gasto innecesario hasta que un día, durante un apagón, casi pierdo todas mis fotos y proyectos de diseño. Fue un desastre. Desde entonces, tengo un UPS fuera de línea y me siento mucho más tranquilo trabajando en mi computadora. Ahora sé que esto es algo que todos deberían tener, especialmente si trabajas desde casa. ¡La protección nunca está de más!