1. Tipos de UPS (Tipologa)Un SAI, tambin llamado UPS (Uninterruptable Power Supply) es un dispositivo que permite mantener la alimentacin elctrica mediante bateras cuando falla el suministro o se produce una anomala (por ejemplo, una sobretensin). Sirven para proteger por tanto los dispositivos que tienen conectados y mantenerlos en funcionamiento ante cortes breves del suministro elctrico. Segn su forma de funcionamiento se distinguen tres tipos de SAI UPS:

a. Off-line: la alimentacin viene de la red elctrica y en caso de fallo de suministro el dispositivo empieza a generar su propia alimentacin. Debido a que no son activos, hay un pequeo tiempo en el que no hay suministro elctrico. Tpicamente generan una forma de onda que no es sinusoidal, por lo que no son adecuados para proteger dispositivos delicados o sensibles a la forma de onda de su alimentacin. Su uso ms comn es en la proteccin de dispositivos domsticos como ordenadores, monitores, televisores, etc.

b. In-line: tambin conocido como de "lnea interactiva". Es similar al off-line, pero dispone de filtros activos que estabilizan la tensin de entrada. Slo en caso de fallo de tensin o anomala grave empiezan a generar su propia alimentacin. Al igual que los SAI de tipo off-line tienen un pequeo tiempo de conmutacin en el que no hay suministro elctrico. Tpicamente generan una forma de onda pseudo-sinusoidal o sinusoidal de mayor calidad que los SAI off-line. Su uso ms comn es en la proteccin de dispositivos en pequeos comercios o empresas, tales como ordenadores, monitores, servidores, cmaras de seguridad y videograbadores, etc.

c. On-line: el ms sofisticado de todos. El dispositivo genera una alimentacin limpia con una onda sinusoidal perfecta en todo momento a partir de sus bateras. Para evitar que se descarguen las carga al mismo tiempo que genera la alimentacin. Por tanto, en caso de fallo o anomala en el suministro los dispositivos protegidos no se ven afectados en ningn momento porque no hay un tiempo de conmutacin. Su principal inconveniente es que las bateras estn constantemente trabajando, por lo que deben sustituirse con ms frecuencia. Su uso ms comn es en la proteccin de dispositivos delicados o de mucho valor en empresas, tales como servidores, electrnica de red, ordenadores de monitorizacin, videograbadores y cmaras de seguridad, etc.

In-line En este tipo de diseo, el conversor (inversor) de batera a alimentacin CA siempre est conectado a la salida del sistema UPS. Al accionar el inversor en reversa en momentos en que la alimentacin CA de entrada es normal, se carga la batera. Cuando falla la alimentacin de entrada, el interruptor de transferencia se abre y el flujo de energa se produce desde la batera hasta la salida del sistema UPS. Con el inversor siempre activo y conectado a la salida, este diseo ofrece un filtro adicional y produce transitorios de conmutacin reducidos en comparacin con la topologa de la UPS Standby.Adems, el diseo de lnea interactiva suele incorporar un transformador con cambio de tap. Esto agrega la funcin de regulacin de tensin mediante el ajuste de los taps del transformador en la medida que vara la tensin de entrada. La regulacin de la tensin es una caracterstica importante cuando existen condiciones de baja tensin; sin ella, la UPS transferira la carga a la batera y, con el tiempo, caera la carga. Este uso ms frecuente de la batera puede causar la falla prematura de ese dispositivo. Sin embargo, el inversor tambin puede disearse de forma tal que, aunque falle, permita que la energa fluya desde la entrada de CA a la salida, lo que elimina la posibilidad de que existan puntos de falla nicos y establece de manera eficaz dos circuitos de energa independientes. Los altos niveles de eficiencia, el tamao pequeo, el bajo costo y la alta confiabilidad, en combinacin con la capacidad de corregir condiciones de tensin de lnea alta o baja hacen que este tipo de UPS sea la ms usada para el rango de potencia de 0,5-5 kVA.

SIMPLE CONVERSION. Veamos un diagrama de sus partes y hablemos de su funcionamiento.

En este caso contamos con un inversor bidireccional en vez de un cargador y un inversor. Se lo llama simple conversin por que convierte una sola vez, convierte de alterna a continua para cargar a las bateras de continua a alterna para alimentar a los consumos, pero la conversin es nica de una forma otra (lo entenderemos mejor al ver la doble conversin). Cuando la red est presente el inversor se encarga de cargar a las bateras y mantenerlas as hasta un corte de energa y al mismo tiempo supervisa el estado de la red elctrica para evaluar su intervencin y mantener estable la salida. El inductor durante este tiempo a travs de la llave esttica se encarga de derivar la energa de la red necesaria para alimentar a los consumos y mantener libre de sobretensiones y picos la salida, frente a cualquier variacin fuera de los limites del inductor un corte de energa el inversor se encarga de la situacin alimentando a los consumos a travs de la energa almacenada en las bateras. El tiempo de transferencia es cero, gracias a que el inductor evita por su principio de inercia al cambio de condicin que los consumos vean un microcorte y el inversor los alimente inmediatamente.

UPS on line de doble conversinEste es el tipo ms comn de UPS para rangos superiores a 10 kVA. El diagrama de bloques de la UPS on line de doble conversin, que se ilustra en la figura , es el mismo que para la UPS Standby, excepto que el circuito de energa primario es el inversor en lugar de la red de CA.

En el diseo on line de doble conversin, la interrupcin del suministro de CA de entrada no provoca la activacin del interruptor de transferencia, dado que la alimentacin de CA de entrada est cargando la batera de respaldo que suministra alimentacin al inversor de salida. Por lo tanto, durante una interrupcin en el suministro de entrada de CA, la operacin on line no registra tiempo de transferencia.Tanto el cargador de la batera como el inversor convierten todo el flujo de alimentacin de la carga de este diseo, lo que da como resultado una eficiencia reducida y la mayor generacin de calor asociada.

Esta UPS ofrece un desempeo casi ideal en cuanto a la salida elctrica. Pero el desgaste constante de los componentes de potencia reduce la confiabilidad respecto de otros diseos, y la energa consumida por la ineficiencia de la alimentacin elctrica es una parte significativa del costo de operacin de la UPS a lo largo de su vida til. Asimismo, la potencia de entrada tomada por el gran cargador de bateras suele ser no lineal y puede interferir con el cableado de alimentacin del edificio o causar problemas con los generadores de emergencia.

UPS on line de conversin deltaEste diseo de UPS, ilustrado en la figura, es una tecnologa novedosa con una antigedad de 10 aos, desarrollada para eliminar las desventajas del diseo on line de doble conversin, y se encuentra disponible para rangos de potencia de entre 5 kVA y 1,6 MW. Similar al diseo on line de doble conversin, la UPS on line de conversin delta siempre posee un inversor que suministra tensin a la carga. Sin embargo, el conversor delta adicional tambin aporta alimentacin a la salida del inversor. Durante una falla o perturbaciones en la alimentacin de CA, este diseo exhibe un comportamiento

En el diseo on line de conversin delta, el conversor delta tiene un doble propsito. Primero, debe controlar las caractersticas de la alimentacin de entrada. Esta unidad de entrada activa toma potencia en forma senoidal, lo que minimiza las armnicas reflejadas en la red elctrica. As se garantiza una ptima compatibilidad entre la red elctrica y el sistema generador, lo que reduce el calentamiento y el desgaste del sistema en la solucin de distribucin de energa. La segunda funcin del conversor delta es controlar la corriente de entrada para regular la carga del sistema de bateras.