As UPS (Uninterruptible Power Supply) são dispositivos cruciais que asseguram uma fonte de alimentação ininterrupta, protegendo equipamentos e sistemas electrónicos críticos. O inversor, dentro de uma UPS, desempenha um papel essencial ao converter a corrente contínua (DC) das baterias em corrente alternada (AC) para alimentar as cargas ligadas. Dependendo do tipo de sistema e da capacidade necessária, as UPSs podem empregar dois tipos principais de inversores: o inversor de ponte completa e o inversor de meia ponte.
Inversor de ponte completa
Num inversor de ponte completa, cada fase de saída (num sistema trifásico) requer a comutação entre a polaridade positiva e negativa. Esta topologia é ideal para aplicações de elevada capacidade, uma vez que oferece várias vantagens importantes:
- Maior qualidade de saída: Proporciona uma forma de onda mais suave e estável com menor distorção harmónica (THD).
- Maior capacidade de manuseamento de carga: Pode manusear cargas maiores de forma eficiente devido ao seu design robusto.
- Controlo preciso: Permite um melhor controlo da frequência e da amplitude da saída CA, o que é crucial para aplicações industriais ou de missão crítica.
Este tipo de inversor é normalmente utilizado em UPSs de alta capacidade devido à sua eficiência e capacidade de gerar uma saída CA estável e de alta qualidade.
Inversor de meia ponte
O inversor de meia ponte utiliza uma topologia mais simples e mais económica em comparação com o inversor de ponte completa. É ideal para aplicações de menor capacidade, como UPSs de pequena e média potência. No entanto, tem limitações em termos de qualidade de onda e capacidade de manuseamento de carga em comparação com os inversores de ponte completa. Apesar disso, os inversores de meia ponte são mais económicos e têm um design mais simples, o que os torna ideais para aplicações em que a procura de energia é moderada.
UPS com banco de baterias de ponto médio
Em algumas UPSs, especialmente as que utilizam um banco de baterias de ponto médio, a topologia do inversor pode ser de meia ponte ou ponte completa. Num banco de baterias de ponto médio, existe uma tensão positiva e negativa em relação a um ponto neutro. Esta conceção permite que o inversor funcione de forma mais eficiente, uma vez que tem um barramento CC equilibrado e pode gerar uma forma de onda CA mais estável.
- Inversor de meia ponte: Requer um banco de baterias de ponto médio para fornecer a simetria necessária na conversão de energia.
- Inversor de ponte completa: Embora utilize um design mais complexo, também pode funcionar com bancos de baterias de ponto médio para gerar uma saída CA mais estável e precisa, o que é ideal em aplicações mais exigentes.
Conclusão
A escolha entre um inversor de ponte completa e um inversor de meia ponte depende principalmente da capacidade da UPS e das necessidades específicas da carga. Os inversores de ponte completa são preferidos em aplicações de maior potência e onde é necessária uma saída de alta qualidade, enquanto os inversores de meia ponte são mais comuns em sistemas de menor capacidade devido ao seu menor custo e simplicidade. No entanto, ambos os tipos de inversores podem ser adaptados para funcionar com um banco de baterias de ponto médio, permitindo uma conversão de energia eficiente e estável.
