Modo ByPass
Una UPS On-Line tiene un tercer modo de operación (que la UPS Standby no posee). La Figura 7 ilustra el Modo Bypass, que puede ser utilizado en los casos de tareas de mantenimiento, o si la UPS falla, o para conmutar la carga a la línea si la tensión de salida cae por una sobrecarga, tal como encender un equipo con una alta corriente de arranque.
En el modo Bypass el conmutador se ha activado, y si la UPS funciona correctamente, el conmutador retornará automáticamente la carga al inversor. Las protecciones contra picos transitorios y ruidos de línea continúan presentes en el modo Bypass, tal como ocurre en una UPS Standby en Modo Normal.
UPS Interactiva
Una importante mejora a la UPS tipo Standby, fue el agregado de un regulador de voltaje de entrada , constituido por un transformador con derivaciones seleccionables. La Figura 8 muestra el esquema de la UPS resultante, llamada UPS de Potencia Interactiva.
El regulador de voltaje, a la entrada del sistema, permite operar al sistema en “Modo Normal”, cuando se producen caídas o sobre elevaciones en la tensión de línea, sin que sea necesario conmutar al Modo Batería.
La operación de una UPS Interactiva, en modo Batería, es idéntica al de las UPS Standby. El inversor arranca, el relé de conmutación se activa, y la energía es provista por la batería. En diseños de baja potencia y costo, el transformador tiene solamente dos derivaciones, mientras que en equipos de mayor potencia y mejores prestaciones suelen tener tres o cuatro, lo que permite obtener un mejor rango de regulación y precisión de la tensión de salida.
La salida varía conjuntamente con la entrada hasta que se produce un cambio de derivación en el transformador. Estos pequeños cambios en la tensión de salida no afectarán a la mayoría de las cargas.
UPS tipo Ferroresonante
Otras dos topologías de UPS bastante comunes en el mercado, las cuales son esencialmente de operación Off-Line son las del tipo Ferroresonante y Triport. Las UPS del tipo Ferroresonate utilizan un transformador especial a la salida, el cual está sintonizado a 50 o (dependiendo de la frecuencia de la red donde se encuentren instaladas).
Este transformador con tres bobinados regula la tensión de salida, y puede ser visto como un estabilizador de tensión. Uno de los bobinados es utilizado para el Inversor. Cuando la energía de la línea falla, el relé de transferencia conmuta, el inversor arranca y alimenta a la carga.
Como vemos, el Inversor está en modo standby, y es energizado solo cuando la línea falla. El transformador, debido a sus especiales características, tiene la capacidad de almacenar energía, lo que hace que durante el período de transferencia no se manifieste un micro corte de energía tan importante como en la UPS Standby.
El aislamiento del transformador también provee una alta atenuación de ruidos y picos transitorios, igual o mejor que cualquier otro filtro disponible, pero el transformador mismo puede crear severas distorsiones en la tensión de salida (fundamentalmente con cargas no lineales), que pueden llegar a ser peores que una mala conexión de línea.
En la Figura 10 podemos ver el diagrama en bloques de una UPS de estas características, funcionando en Modo Normal.
UPS tipo Triport
La UPS denominada Triport (unity three phase, silcon) es realmente una UPS Interactiva. En este sistema el inversor está interactuando permanentemente con la línea. Note en la Figura 11 que hay un inductor intercalado entre la entrada de la línea y la salida del Inversor. Este inductor es el que distingue a la UPS tipo Triport de las otras tecnologías
El nombre Triport (tres puertos) es debido a que, realmente, el inversor, la línea, y la carga configuran los tres puertos. Operando en modo normal (con línea presente), hay una caída de tensión en el inductor, y es necesario el funcionamiento del inversor para regular la tensión de salida a la carga.
El inversor también toma parte de energía de la línea y además mantiene la carga de las baterías. Si el inversor tomara la energía desde las baterías, estas se descargarían y no estarían disponibles en el caso de un corte de tensión de entrada.
Cuando la entrada falla, el interruptor se abre y el inversor alimenta a la carga con la energía de las baterías. El diseño Triport es algunas veces comercializado como UPS de Simple Conversión, pero realmente esta tecnología sigue encuadrándose dentro de las UPS Off-Line. Estas UPS pueden presentar un incorrecto funcionamiento cuando se las opera con generadores o plantas de energía que tengan una frecuencia inestable.
UPS Redundantes de diseño modular (tolerantes a las Fallas)
Este tipo de UPS, fue utilizado hace tiempo solo para grandes instalaciones. Desde el lanzamiento al mercado de UPS de mediana potencia con el mismo concepto de redundancia y modularidad, nos encontramos con una alternativa que nos ofrece una importante cantidad de ventajas.
La Figura 12 es un simple diagrama que muestra múltiples UPS modulares, y un gabinete para las conexiones de entrada y salida. Cada módulo es en realidad una UPS completa, usando las últimas tecnologías: doble conversión, salida perfectamente sinusoidal, cargador de baterías incorporado, factor de potencia de entrada corregido, etc.
En una UPS de tipo redundante, al menos un módulo se encuentra en reserva. Si un módulo falla, es excluido del sistema y la UPS continúa operando normalmente. Algunas de las fundamentales ventajas de este tipo de UPS son:
- La posibilidad de ampliación (por crecimiento de los sistemas a proteger),
- La facilidad de cambio del módulo con fallas (tiempos mínimos de reparación sin perder la protección de la UPS), y
- Su muy alta confiabilidad.
Tut_tipos-configuraciones-sistemas-ups-definiciones-ByPass-Interactiva.asp
Tut_tipos-configuraciones-sistemas-ups-off-line-otros-disenos.asp
Tut_UPS-redundante-tipos-configuraciones-sistemas-ups.asp
