El documento describe los sistemas de alimentación ininterrumpible (UPS). Explica que un UPS evita interrupciones de voltaje en equipos críticos alimentándolos con baterías cuando falla la energía principal. Describe los componentes clave de un UPS, incluido el inversor que convierte la corriente de la batería a corriente alterna para la carga, y los diferentes tipos de UPS como los de línea y fuera de línea.

1. QUE SON LOS UPS

2. Sistema de Fuerza ininterrumpible.
UPS
Un Sistema de Fuerza Ininterrumpible es un equipo cuya función principal es
evitar una interrupción de voltaje en la carga a proteger.
Son varios los nombres que recibe este tipo de equipos, a continuación
enumero los más comunes:
- UPS: Son las iniciales en inglés, "Uninterrumptible Power Supply"
- No Break: Que significa sin interrupción
- SFI: Por Sistema de Fuerza Ininterrumpible
- SAI: Por Sistema de Alimentación Ininterrumpible

3. En el diagrama a bloques, observamos el voltaje de alimentación del UPS y la "Batería",
ambas son las dos fuentes de energía para la salida del UPS.
El UPS tomará energía de la Batería, en caso de que haya ausencia del voltaje de
entrada y de esta manera se podrá seguir dando voltaje a la Carga.
La "Carga" esta constituida por los aparatos a ser alimentados por el voltaje de salida de
UPS y de los cuales no deseamos se interrumpa la energía.
Ejemplos de cargas serían:
- Computadoras
- Equipo médico
- Equipo de Telecomunicaciones

4. El Inversor
El inversor se encarga de tomar la corriente directa de la batería y la
convierte en corriente alterna para alimentar la carga.
Esta corriente alterna tiene que ser de voltaje de 120 voltios y a una
frecuencia de 60 Hz. (para el caso de Panamá)

5. En el diagrama de arriba, observamos que hay cuatro transistores bipolares en
configuración de Puente Inversor.
Cuando se encienden los transistores Q1 y Q4 simultáneamente el voltaje en los
terminales de salida es +/-
Ahora si apagamos los transistores Q1 y Q4 y encendemos Q2 y Q3, logramos
que el voltaje en los terminales de salida sea -/+.
Es así como se logra la alternancia en polaridades.

6. El Inversor - Frecuencia y Forma de onda de la
salida
Si este cambio de polaridad se efectúa 60 veces por segundo, estaremos generando
un voltaje de 12v de corriente alterna a 60Hz.
Si este cambio de polaridad se efectúa 60 veces por segundo, estaremos generando un
voltaje de 12v de corriente alterna a 60Hz.
Las señales de disparo de los transistores pueden ser generadas a partir de un circuito
oscilador de 60 Hz.
De tal manera que en el circuito positivo se mande encender los transistores Q1 y Q4 y
cuando la señal sea cero, se encienden los transistores Q2 y Q3.
Este voltaje generado de 12 vca. si lo alimentamos a un transformador de 12:120, nos
daría en secundario del transformador 120 vca.

7. La forma de onda cuadrada generada de ejemplo, no es recomendada para usarse en
equipo electrónico ya que puede provocar calentamiento excesivo a los componentes
de ciertos equipos y su correspondiente daño prematuro.
Para equipo electrónico o de cómputo, es mejor utilizar la forma de onda
"cuasisenoidal" o la forma Senoidal.

8. La Batería. Tipos
Consiste de dos placas metálicas separadas por un electrolito el cual va a provocar una
reacción química y generando un voltaje o diferencia de potencial entre las dos placas.
Hay diversos tipos de baterías y se las llama generalmente de acuerdo a lo materiales que
se utilizan para la construcción.
Las hay de un solo uso como por ejemplo:
Zinc-Carbón - Alcalinas - Litio - etc.
También las hay recargables, las cuales una vez que se descargan pueden ser recargadas
una vez más conectándoles un voltaje ligeramente superior al voltaje nominal de la batería

9. Control
El UPS está controlado por una tarjeta lógica donde generalmente encontramos un Micro
controlador o un microprocesador que sería el que toma decisiones tales como las siguientes:
-Apagado del UPS por bajo voltaje de batería
- Detección del nivel de voltaje de Batería para que aún y cuando el voltaje varíe, el Inversor
entregue un voltaje regulado a la carga.
- Detección del voltaje de Entrada para encender el Inversor
- Detección de regreso de voltaje de Entrada a niveles Normales para apagar el Inversor y
comenzar a recargar la batería
- etc.

10. TOPOLOGIAS DE
UPS

11. Off Line (Fuera de Linea) ó Stand-By
Se le llama Off-Line porque el Inversor se encuentra fuera del camino principal de la corriente,
y se le llama Stand-By porque el Inversor se encuentra apagado “en espera” de que sea
requerido para encender.

12. Funcionamiento Modo Normal
En el modo Normal de operación, el voltaje de alimentación es de un nivel tal que
no hay necesidad que entre el Inversor a funcionar; por lo tanto el voltaje de
entrada pasa por el filtro y después energiza la carga a través del Switch de
Transferencia el cual está normalmente cerrado tomando en cuenta que es un
relevador,

13. Funcionamiento Modo Baterías
Cuando el voltaje de alimentación del UPS se sale de la ventana
predeterminada de operación, el UPS se va a Modo Baterías.

14. UPS Stand-By con regulación de voltaje
Este tipo de equipos es muy similar al Stand-By pero con la característica adicional de que
incorpora además una etapa de regulación de voltaje por lo que se obtienen dos ventajas:
A) Se alimenta a la carga un voltaje regulado por lo que está más protegida
B) El rango de voltaje de Entrada que acepta el UPS sin ir a baterías es mayor

15. UPS On Line (En Línea)
Este tipo de equipos es llamado “En Línea” debido a que el Inversor se encuentra dentro de
la línea principal de energía ya que siempre se encuentra operando.
Esta tecnología es la más cara de todas pero es la que ofrece el mayor nivel de protección.