As partes de potência de um UPS, de forma simplificada e sem representar as redundâncias e modularidades, ou seja pode ser simplificada da seguinte forma:
Do ponto de vista do fluxo de potência, um UPS possui 4 caminhos diferentes para fornecer energia para a carga:
Modo Dupla Conversão (Modo Inversor):
O nome “Dupla Conversão” como pode ser visto é autoexplicativo pois há dois conversores: o Retificador (Alternada para Contínua) e o Inversor (Contínua para Alternada).
Isso é ideal para isolar qualquer defeito na entrada da tensão na saída. Essa topologia também é classificada como VFI (Voltage and Frequency Indenpendent) porque a entrada e a saída funcionam de forma independente.
E aqui está o grande truque, qualquer problema de qualidade na fonte não é replicado na carga do UPS! Esses problemas são:
- Brown-out – Interrupção temporária de energia (segundos)
- Black-out – Interrupção duradora de energia (horas)
- Sag (Subtensão temporária)
- Swell (Sobretensão temporária)
- Subtensão
- Sobretensão
- Transitórios
- Harmônicos (Ruídos de alta frequência)
- Flicker (Variações de subfrequência)
Veja, o UPS resolve vários problemas de qualidade de energia, e não apenas os black-outs! Na prática, a qualidade de energia que chega a sua carga crítica será melhor, e naturalmente, a sua carga terá menos desgastes elétricos com o tempo.
Modo Bypass Estático:
O bypass estático é um caminho alternativo a dupla conversão. É formado por uma chave estática. Significa que ele tem a função de “ABERTO-FECHADO” de forma estática (sem movimentação mecânica).
Ou seja, a mesma energia que chega na entrada do UPS vai para a saída do UPS. Nesse formato, não há nenhum tipo de proteção contra problemas de tensão ou frequência. Essa topologia é chamada também de VFD (Voltage and Frequency Dependent).
Configura-se limites de aceitabilidade da qualidade da energia, e se esses limites são ultrapassados, o UPS transfere para o modo dupla conversão ou bateria, dependendo se a rede está presente ou não.
Observação: O fluxo de potência está simplificado de mais! Além do fluxo de potência para a carga, a verdade é que o retificador continua em funcionamento carregando a bateria e o inversor se mantém ligado em stand-by.
O bypass estático é utilizado em alguns cenários importantes: o primeiro, é como back-up do sistema de dupla conversão. Em uma falha do UPS que impossibilite o fluxo de potência passar pela dupla conversão, o UPS transfere automaticamente para o modo bypass, em menos de 4ms (1/4 de ciclo de onda)!
Além da função back-up, é possível fazer uma transferência manual para o modo bypass, funcionando como um passo intermediário entre o Modo Dupla Conversão e o Modo de Bypass Manual.
Também, ele tem uma função essencial na coordenação e seletividade de falhas. Pois o inversor forma as ondas de tensão de uma forma eletrônica, o que significa que a corrente de curto-circuito é limitada usualmente na ordem de 3x In (o triplo da corrente nominal). Porém, o bypass é mais simples e consegue fornecer correntes maiores para situações de curto-circuito, permitindo que as proteções a montante atuem mais rapidamente.
Por último, o bypass e o retificador podem ser alimentados por circuitos separados, permitindo também uma redundância na instalação de entrada!
Modo Bypass Manual:
O modo Bypass Manual é um modo extremo de desabilitar todas as proteções e eletrônicas do UPS.
Isso permite manutenções extremas em casos de emergência e também permite realizar algumas manobras de transferência específicas, como substituir o UPS por outro sem desligar a carga.
Mas atenção! Nesse estado, a carga está completamente desprotegida contra qualquer falha na entrada! Deve ser usado com muita cautela.
Modo Bateria (Modo de Emergência):
O modo bateria entra automaticamente quando há ausência de rede. O equipamento vai se manter em modo bateria até a energia ser reestabelecida na entrada (retorno da concessionária ou entrada gerador) ou até a bateria ser descarregada e a proteção de descarga profunda do UPS atuar (o que deve ser evitado!).
Conclusão
O UPS de Dupla Conversão é a solução ideal para aplicações críticas, pois garante energia limpa, estável e contínua.
Seus modos de operação trabalham de forma integrada para proteger a carga contra falhas, distúrbios elétricos e interrupções.
Mais do que evitar black-outs, ele reduz desgastes e aumenta a confiabilidade dos equipamentos.
Entender esses modos é essencial para garantir segurança, disponibilidade e alta performance do sistema.
