Capítulo VI UPS estático Parte 1 - Revista O Setor Elétrico

32ApoioInstalações em cargas de missão críticaFigura 9 – Diagrama de blocos de um retificador trifásico com SCRs, àentrada de um UPS.Um UPS dupla conversão tem uma entrada AC variávelcom o tempo e o ideal, na saída do retificador, uma tensãoDC, regulada em 400 VDC. Para isso ocorrer, é precisocontrolar o ângulo certo de disparo do SCR para sópermitir a passagem de energia necessária para manter asaída constante.A tensão DC da saída do retificador alimenta uma pontetambém formada com SCRs, que tinha o papel de chavearesta tensão DC transformado em Tensão AC para alimentaro primário de um trafo isolador e elevador.Figura 10 – Diagrama de blocos de uma fase de um inversor a SCR.A evolução seguinte foi a introdução de inversorescom transistores de potência, que têm a vantagem de nãonecessitarem de circuitos de apagamento e foi uma grandeevolução para os fabricantes de UPS estáticos. Sua utilizaçãopermitiu que os UPSs pudessem trabalhar com frequências dechaveamento superiores (na faixa de KHz).Figura 12 – Ponte inversora trifásica básica.Vemos que os transistores funcionam como chaves queabrem e fecham, chaveando o valor DC sobre as bobinas deum transformador.Após alguns anos, os transistores foram substituídos pelostransistores do tipo IGBT que chaveiam mais rápidos e sãomais seguros no seu apagamento. Esta inovação, junto comos controladores e com os microprocessadores rápidos,permitiu que fosse introduzido o conceito de regulação porcontrole vetorial. Este processo transforma todas as grandezaselétricas do UPS em vetores e todos os cálculos de regulaçãosão realizados por cálculo vetorial. Este processo permitiu aelevação das frequências de chaveamento e também do PWM.Como os controles são muito rápidos e as frequências dechaveamento elevadas, as grandezas elétricas de saída deum UPS passaram a ser muito melhor reguladas, permitindoalimentar cargas com alto teor de harmônicos.Os SCRs H1 e H2 conduzem a energia para o transformadore os SCRs L1 e L2 são utilizados apenas para parar a conduçãode H1 e H2.Figura 11 – Diagrama de blocos completo deste UPS.Figura 13 – Inversor a IGBT e um PWM de alta frequência.Junto com estas mudanças, as baterias VRLA passaram adominar o mercado e hoje respondem por mais de 99% dasaplicações críticas. As baterias VRLA necessitam de tensãoconstante e regulada e também de temperatura ambienteconstante. Para atender a estas demandas, os UPSs evoluíram e