Key Difference – UPS Online vs Offline
UPS ou Fonte de Alimentação Ininterrupta é um dispositivo que fornece energia para cargas críticas que devem funcionar continuamente sem interrupção, mesmo durante uma queda de energia. Os UPSs têm dois tipos: tipo rotativo/mecânico, que inclui motores e geradores como fonte de energia, e UPSs estáticos, que fornecem energia de backup por meio de um banco de baterias e operados em dispositivos eletrônicos de potência. Os UPSs online e offline são categorizados em UPSs estáticos, dependendo de sua funcionalidade. A principal diferença entre UPS online e offline é que os UPS offline energizam a carga diretamente da rede elétrica quando a fonte principal está disponível, enquanto os UPS online fornecem energia para a carga através de uma combinação retificador-inversor sem conectar a carga diretamente à rede elétrica.
O que é um UPS Offline?
O termo off-line significa que o banco de baterias não está conectado (off-line) com a carga em operação normal quando a rede elétrica está disponível. Nesta situação, a alimentação da rede é conectada diretamente à saída da carga por meio de uma chave de transferência estática que normalmente está LIGADA. Quando a rede elétrica está disponível, o banco de baterias de backup é carregado por CC através de uma unidade carregadora que consiste em um circuito retificador.
Em uma queda de energia ou em uma grande subtensão/sobretensão, a chave estática desconecta a alimentação principal da carga e conecta a bateria à carga em um período de tempo insignificante. Esse tempo de transferência da rede elétrica para a bateria é normalmente de 10 a 25 ms e depende dos semicondutores ou circuitos eletrônicos de potência que detectam a perda de energia da rede elétrica e realizam a comutação.
Como a alimentação da rede elétrica está diretamente conectada à carga em operação normal, qualquer distorção, como picos, afundamentos e ruídos na rede elétrica, obviamente aparece na saída do no-break. No entanto, existem sistemas UPS que fazem algum tipo de condicionamento de energia na saída. Os UPSs interativos de linha são um tipo especial de UPS offline que lida com pequenas sobretensões ou subtensões que ocorrem na rede elétrica. Eles empregam um autotransformador multi-tap ou transformador buck-boost para converter a tensão da rede de entrada para a tensão de saída correta.
Figura 01: UPS Interativa em Linha
Como há um inevitável tempo de comutação em UPSs offline, há um apagão óbvio de energia para as cargas conectadas. Assim, este tipo de UPS é utilizado com cargas como computadores de mesa, impressoras, circuitos de iluminação de emergência, etc.que são capazes de lidar com um apagão tão pequeno. Os UPS offline são os mais baratos entre todos os UPSs, pois têm o design mais simples.
O que é um UPS Online?
Os UPSs Online são usados para fornecer energia ininterrupta. Ao contrário dos UPSs offline, o UPS online não conecta a alimentação da rede à saída. Em vez disso, ele fornece CA à carga através da combinação retificador-inversor, carregando simultaneamente a bateria. Quando há uma interrupção, o retificador para de funcionar e o banco de baterias que já está conectado ao inversor fornece energia à carga. Como resultado, não haveria nenhum tempo de transferência em UPSs online. Estes também são chamados de UPSs de dupla conversão, uma vez que a entrada AC é convertida em DC pelo retificador, e então de volta para AC pelo inversor.
Figura 02: Diagrama simplificado de um UPS online
Ao contrário de UPS offline, a chave de transferência estática em UPSs online normalmente está DESLIGADA. É usado apenas quando há uma condição de sobrecarga ou quando uma alta corrente de partida é consumida por um motor conectado. Em tal situação, o circuito eletrônico de potência associado ao interruptor estático detecta a alta corrente e transfere a alimentação do inversor para a rede elétrica. Isso evita um possível dano ao hardware interno do UPS pelas altas correntes.
Em UPSs online, o retificador deve fornecer energia para a carga, bem como para o banco de baterias para carregamento. Portanto, o retificador deve lidar com uma carga maior e os UPSs on-line geralmente vêm com grandes dissipadores de calor. Além disso, os UPSs online são muito mais caros em comparação com os UPSs offline. Eles são usados com aplicações comerciais e locais onde fontes de alimentação ininterruptas são cruciais, como centros de dados e unidades de terapia intensiva hospitalar. Embora tenham sido usados para aplicações que consumiam mais de 10kW, com o avanço dramático da tecnologia e redução de custos, os UPSs online agora estão disponíveis para dispositivos até menos de 500W. Embora haja uma despesa adicional, os UPSs online fornecem isolamento para a carga da rede elétrica. Assim, qualquer distorção de tensão na rede não se propaga para a saída e a tensão de alimentação para a carga será sempre limpa.
Qual é a diferença entre UPS Online e Offline?
Online vs Offline UPS |
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| O UPS Online não conecta a energia da rede à carga em operação normal ou interrupções. O banco de baterias está sempre ligado, alinhado com a carga. | O banco de baterias dos UPSs offline não está alinhado com a carga em uma situação normal. A rede elétrica é conectada diretamente à carga. |
| Transferência de situações normais para de backup | |
| Como a bateria está sempre conectada à carga, não há tempo de transferência envolvido em UPSs online. A chave de transferência conecta o inversor à carga em condições normais. | Há um milissegundo de atraso na transferência devido à detecção da linha de energia e comutação pelo circuito da eletrônica de potência. |
| Custo | |
| O custo do UPS on-line é maior, pois o retificador é projetado para lidar com alta potência para o carregamento e o fornecimento de carga simultâneos. | Os UPS offline são comparativamente mais baratos devido ao design mais simples. |
| Aplicativos | |
| Cargas sensíveis e altamente críticas, como instrumentos médicos, centros de dados são alimentados por UPSs online. Devido ao isolamento da rede para a carga, não haverá distorção na saída. | Os UPS offline não fornecem isolamento. Portanto, haverá distorções de tensão de entrada refletidas na saída em operação normal do UPS offline. |
Resumo – UPS Online vs Offline
UPSs destinam-se a fornecer energia a dispositivos sem interrupção em caso de f alta de energia ou graves afundamentos de tensão na rede elétrica. Os UPSs são categorizados em UPSs online e offline, que são UPSs estáticos operados em dispositivos eletrônicos de energia semicondutores. Os UPSs online são capazes de fornecer energia ininterrupta sem qualquer atraso de transferência, pois sua bateria está sempre conectada ao inversor através do qual a carga é fornecida mesmo em operação normal. Em contraste, os UPSs off-line conectam diretamente a fonte de alimentação à carga em operação normal e carregam a bateria através do retificador. Em um blecaute, a chave de transferência conecta o inversor à carga para fornecer energia CA da energia CC convertida na bateria. Esta é a principal diferença entre UPS online e offline. Ao contrário dos UPSs offline, os UPSs online fornecem isolamento entre a alimentação da rede e a carga. Portanto, qualquer distorção de tensão não é passada para a tensão de saída pelo UPS online. No entanto, à custa da distorção de tensão, o custo dos UPSs offline é muito menor do que os UPSs online.
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