O que é no-break e quais são suas funções?

O objetivo básico de um no-break, também conhecido como UPS ou “Uninterruptible Power Supply” – sua sigla em inglês, é manter operando os equipamentos eletrônicos nele conectados no caso de falta no fornecimento de energia elétrica. Além disso, também garante a qualidade da rede elétrica, podendo estabilizar, filtrar, corrigir forma de onda, picos e surtos de tensão em alguns modelos.

No-breaks operam através de baterias, convertendo a corrente contínua (DC) presente nas baterias em corrente alternada (AC) na mesma tensão de uma tomada elétrica (110V ou 220V, dependendo do modelo) e chaveando automaticamente para as baterias assim que detecta uma falha na rede. Os no-breaks podem prover uma forma de onda igual a que você encontra na tomada da sua casa, ou um formato diferente que pode impactar ou até prejudicar alguns equipamentos. O tempo de chaveamento entre a rede elétrica e a operação por baterias também deve ser considerado na hora de escolher um modelo, pois pode prejudicar sistemas ou reiniciar equipamentos se for um tempo muito alto.

Qualidade de energia e formas de onda

O no-break é um equipamento voltado para proteção elétrica, provendo energia de qualidade ou provendo energia na falta de energia. É importante o entendimento que a qualidade da energia elétrica, fornecida pela concessionária de energia ou pelo no-break, é definida pela forma de onda que chega até o seu equipamento eletrônico.

Ás formas de ondas que podem ser fornecidos por um no-break é a onda senoidal pura, onda-quadrada ou onda semi-senoidal.

Alguns equipamentos eletrônicos não necessitam de uma alimentação senoidal pura, como é o caso do computadores, monitores de vídeo e outros equipamentos desse tipo. Alguns outros equipamentos, por exemplo equipamentos eletrônicos de precisão, como os utilizados pela medicina moderna, equipamentos que tenham motores internos com rotação controlada pela frequência da rede elétrica, amplificadores de som e outros, necessitam de alimentação por energia senoidal pura, sem deformações, que caso existam, poderão comprometer o funcionamento do equipamento.

Para entender melhor essa qualidade de energia oferecida, vamos entender primeiramente ás formas de onda:

Onda senoidal

É a melhor forma de onda que pode ser fornecida. Ela faz com que qualquer equipamento eletrônico funciona em perfeitas condições elétrica e inclusive é a forma de onda padrão que nos é entregue pela concessionária de energia elétrica, é a forma preferida para termos na saída dos no-breaks. Há no-breaks que possuem a função de estabilizador na rede elétrica e conseguem compensar pequenas variações de tensão na rede, mas não corrigem a forma de onda se ela estiver distorcida. Apenas os modelos online dupla-conversão são capazes de corrigir a forma de onda e entregar uma senoide perfeita na saída. Inversores que fornecem esta forma de onda são mais caros de fabricar que os de onda quadrada, por isso não são encontrados nos equipamentos mais simples.

Onda quadrada

Quando um no-break oferece onda quadrada, isso quer dizer que os picos de tensão são feitos de forma abrupta e não de forma gradual, o que pode causar ruídos, principalmente em equipamentos de áudio e equipamento hospitalares e outros tipos de equipamentos podem até não funcionar, pois foram projetados para um tipo de onda senoidal pura, com qualidade e estão recebendo outra. Um exemplo clássico é a pessoa ligar um equipamento sensível em um no-break off-line ou mesmo interativo que não forneça onda senoidal na saída e achar que os equipamentos estão funcionando perfeitamente, mas na hora que falta energia ele não funciona direito ou simplesmente não funciona. Isto porque quando estava ligado na energia elétrica ele repassava a onda senoidal proveniente da concessionária diretamente, mas quando opera com baterias, seu inversor provê forma de onda quadrada, de baixa qualidade.

Onda senoidal-aproximada

O nobreak que oferece onda senoidal-aproximada ou semi-senoidal oferecem qualidade intermediária, oferecendo uma onda que está entre onda senoidal e onda quadrada. Como são mais baratas de produzir, tentam melhorar um pouco a onda quadrada colocando alguns degraus ou variações entre os picos, tornando o impacto mais gradual e não forçando os equipamentos eletrônicos. Não é considerada uma onda de qualidade para equipamentos eletrônicos em geral, principalmente os mais sensíveis, mas quando o fator financeiro é um limitador para aquisição de um no-break senoidal, esta forma de onda é um pouco melhor que a onda quadrada. Equipamentos de áudio como rádios, amplificadores, centrais telefônicas, equipamentos médicos, ou que dependem da forma de onda para modulação de frequência, como alguns tipos de relógio-ponto, não devem ser ligados em forma de onda quadrada ou senoidal-aproximada, e sim em senoidal-pura.

Tipos diferentes de tecnologia

Existem três tipos de tecnologia utilizada em no-breaks, a qual influencia o tipo de qualidade da energia oferecida, ou seja, forma de onda e o investimento a ser feito no nobreak. Os tipos de tecnologia, basicamente são: os Off-line ou Stanby, Interativo e o Online ou Dupla Conversão.

No-breaks Off-line ou Standby

Tem um valor de investimento mais baixo e não possui energia 100% pura ou limpa, pois a sua forma de onda não é senoidal. É o que chamamos de onda senoidal-aproximada ou semi-senoidal. São uma forma intermediária entre onda senoidal e a onda quadrada. É recomendado para ambientes sem qualquer criticidade, como residências e pequenos escritórios, mas que na ausência de energia, haja um mínimo de proteção com relação a falta de energia, permitindo o correto desligamento dos equipamentos eletrônicos ou de sistemas. Esse tipo de no-break demora um pouco mais para detectar a falta de energia e mesmo com o tempo milissegundos o que é quase impossível de perceber, mas pode afetar algumas peças de equipamentos eletrônicos ou de sistemas mais sensíveis. Este tipo de no-break oferece majoritariamente uma forma de onda quadrada ou semi-senoidal, dependendo do modelo e fabricante.

No-break Interativo

Quando a energia está disponível ela passa pelos circuitos de filtragem, inversão e estabilização disponibilizando uma energia limpa na saída. No mesmo momento a bateria está sendo carregada pelo inversor, que fica sempre ativo. Quando há queda na energia o inversor inverte o sentido de operação e passa a alimentar a saída. Com isso, a alimentação dos equipamentos eletrônicos e sistemas não estão sempre ligados ao inversor, estão ligadas a energia da rua, da concessionária, porém, quando há falta da energia, ele interage com o inversor e ás baterias passam a ser a fonte de energia principal. É recomendado para ambientes sem muita criticidade, mas que na ausência de energia, haja um mínimo de proteção com relação a energia. Esse tipo de no-break também demora um pouco mais para detectar a falta de energia, assim como o modelo off-line, e mesmo com o tempo milissegundos o que é quase impossível de perceber, pode afetar algumas peças de equipamentos eletrônicos ou de sistemas. Este tipo de no-break pode oferecer uma forma de onda quadrada, semi-senoidal ou senoidal pura, dependendo do modelo e fabricante.

No-break On-line ou Dupla Conversão

É destinado à utilização em redes elétricas críticas, alimentando a equipamentos sensíveis. Esta topologia é a que melhor atende a todos os requisitos de desempenho e confiabilidade, com a versatilidade da utilização de software de gerenciamento e/ou controle, através de interface. A característica fundamental deste tipo de equipamento é a geração própria e constante de uma energia pura, ou seja, 100% senoidal. Além da proteção que os demais nobreaks possuem, para falta de energia, os nobreaks online dupla conversão possuem 10 níveis de proteção, são elas: Faltas de energia, Subtensão, Sobretensão, Picos de alta tensão, Ruídos de linha, Subfreqüência, Sobrefreqüência, Oscilações de energia, Transientes de chaveamento e Distorção harmônica.

Se você ainda não sabe qual é o melhor tecnologia de no-break para você ou para sua empresa, entre em contato com a equipe da Tecsys, teremos uma satisfação enorme de ajudar a você encontrar a melhor solução para manter sua operação protegida.

Este post foi originalmente publicado no blog do Dmesg Soluções em TI.