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Nobreaks (UPS)
Existe uma certa polêmica com relação ao uso dos termos "nobreak" e "UPS" (uninterruptable power supply, fonte de energia ininterrupta). Ambos dizem respeito a um dispositivo capaz de manter o fornecimento de energia, por um certo período, em caso de queda da rede elétrica. O problema é que a grande maioria dos nobreaks no mercado são modelos offline ou line-interactive, onde existe uma interrupção de alguns poucos milésimos de segundo até que o inversor entre em ação e o fornecimento seja restaurado usando a carga das baterias.
Devido a isso, muitos defendem o uso dos termos "short-break" (no lugar de "nobreak") ou "SPS" (standby power supply, ou fonte de energia de reserva) no lugar de UPS. Outros defendem ainda o uso do termo "BPS" (backup power supply) no lugar de ambos. Polêmicas à parte, o termo nobreak é mais comumente usado, por isso fico com ele. Você é livre para usar o termo que preferir.
Existem vários tipos de nobreaks. Os mais comuns no mercado são os offline e os line-interactive. Existem alguns nobreaks online, geralmente modelos bem mais caros, destinados a uso industrial ou em data-centers, além dos line-boost.
Entre os quatro tipos, os nobreaks online são os mais seguros. Neles, as baterias são carregadas de forma contínua e o inversor fica constantemente ligado, retirando energia das baterias e fornecendo aos equipamentos. Este layout faz com que os equipamentos fiquem realmente isolados da rede elétrica, com os circuitos de entrada e as baterias absorvendo todas as variações. O problema é que os nobreaks online são muito caros e, por isso, pouco comuns.
Além da questão do preço, os nobreaks online possuem uma baixa eficiência energética, devido à dupla conversão realizada. A maioria dos modelos trabalham com 70 a 75% de eficiência, o que significa que para cada 300 watts consumidos pelos equipamentos, o nobreak desperdiça pelo menos mais 100 na forma de calor. Por causa disso, os nobreaks online são quase sempre relativamente grandes (os modelos de 2000 VA são geralmente do tamanho de um PC) e utilizam exaustores para dissipar o calor. Veja que devido ao grande aumento no consumo, o custo real de manter um nobreak online (incluído o gasto com eletricidade) acaba indo muito além do custo inicial do equipamento.
Nobreaks online
Em seguida temos os nobreaks offline (ou standby), que são a alternativa mais antiga e barata aos online. Neles, a corrente elétrica é filtrada por um conjunto de circuitos e entregue diretamente aos equipamentos, como faria um estabilizador. Paralelamente, temos as baterias e o inversor, que assume rapidamente em caso de queda na rede. O circuito responsável pelo chaveamento demora alguns milésimos de segundo (de 2 a 5 ms, na maioria dos modelos) para perceber a queda na rede e acionar o inversor, por isso existe uma breve interrupção no fornecimento aos equipamentos, que acaba passando desapercebida graças aos circuitos da fonte de alimentação.
Os seguintes na lista são modelos line-interactive, que são uma evolução dos offline. Neles, o inversor também assume apenas quando existe falha na rede elétrica; a diferença é que o inversor fica ligado continuamente e um circuito de monitoramento se encarrega de monitorar a tensão e usar energia do inversor em caso de queda na tensão.
Caso ocorra um brownout e a tensão caia em 10%, por exemplo, o circuito repõe os mesmos 10% usando energia do inversor, de forma que os aparelhos recebem sempre uma tensão de 115V. Os nobreaks line-interactive utilizam as baterias de uma forma muito mais ágil que os offline e são mais confiáveis. O problema é que eles também desperdiçam mais energia, já que o inversor precisa ficar continuamente acionado.
Atualmente, existe uma quarta categoria, que são os nobreaks line-boost, que são uma versão popular dos line-interactive. Ao invés de manterem o inversor continuamente ativo, a postos para compensar variações na rede elétrica, eles utilizam um transformador auxiliar, que aumenta a tensão em um valor fixo (geralmente 12%) quando usado. Se a tensão cai de 110 para 95V, por exemplo, o transformador entra em cena, aumentando a tensão em 12%, atenuando a redução e fazendo com que os equipamentos recebam 106V. Caso a tensão caia abaixo de um certo limite, o inversor é acionado e passam a ser usadas as baterias. Muitos modelos utilizam transformadores com vários estágios (2, 3, ou até mesmo 4), oferecendo atenuações bem mais suaves.
Modelo de nobreak com a tecnologia line-boost
A tecnologia line-boost é muito mais barata que a line-interactive, por isso os fabricantes passaram a usá-la na maioria dos modelos. Embora eles também sejam chamados de "line-interactive", "interativo" ou até mesmo de "nobreak com regulação online" (note o uso da palavra "regulação", combinada com o termo "online" para dar a entender de que se trata de um nobreak online), eles são diferentes dos online ou line-interactive "de verdade".
Atualmente, quase todos os modelos de nobreaks baratos, destinados ao mercado doméstico, são line-boost ou offline. O uso de microprocessadores e melhorias nos projetos fizeram com que eles se tornassem bem mais confiáveis que os modelos antigos, reduzindo muito a diferença na prática. O acionamento do inversor se tornou mais rápido (menos de 1 ms em muitos modelos) e o uso de capacitores e outros circuitos reduzem o tempo de queda na energia a quase zero. A eficiência também melhorou bastante. Muitos modelos atuais trabalham com 95% de eficiência (ou seja, para cada 300 watts de carga, o nobreak desperdiça apenas 15). Isso faz com que hoje em dia a escolha sobre qual nobreak comprar recaia mais sobre a marca, modelo e qualidade geral e não sobre a tecnologia usada.
Outra característica importante é o formato de saída de onda do inversor. Quando o nobreak usa as baterias, o inversor precisa transformar a corrente contínua das baterias em corrente alternada. Basicamente, a corrente contínua é uma linha reta e constante, enquanto a corrente alternada é uma onda analógica que oscila 60 vezes por segundo (60 Hz).
Os nobreaks mais baratos ou antigos utilizam inversores que geram ondas quadradas (procure referências a "square wave" nas especificações), onde a tensão varia de forma abrupta. Eles são um pouco perigosos, pois podem danificar aparelhos sensíveis ou até mesmo a própria fonte de alimentação do micro se as quedas de energia (e conseqüentemente o uso do inversor) forem freqüentes.
Os modelos baratos mais recentes utilizam ondas senoidais por aproximação (nas especificações você encontrará termos como "pseudo-sine wave", "modified square wave", "near sine wave" ou "stepped sine wave"), que são um meio termo, onde as variações são feitas em intervalos maiores (evitando as variações súbitas das ondas quadradas), oferecendo algo mais próximo a uma onda analógica.
Finalmente, temos os modelos mais caros, que geram ondas senoidais "puras" ("sine wave" ou "pure sine wave"), ou seja, virtualmente idênticas às fornecidas pela rede elétrica. Estes são naturalmente os melhores dentro do quesito.
Note que não existe uma relação direta entre a tecnologia usada (offline, online, etc.) e o formato de onda usado pelo inversor. Entretanto, como os inversores que geram ondas senoidais são mais caros, eles acabam sendo usados apenas nos modelos premium, que naturalmente utilizam tecnologias melhores. Você nunca encontraria um nobreak online para uso industrial com um inversor barato gerando ondas quadradas.
Uma observação é que você nunca deve usar um estabilizador entre o nobreak e o PC, pois os estabilizadores são feitos para receberem ondas senoidais. Ao receber as ondas quadradas geradas por um nobreak barato, o estabilizador vai aquecer e desperdiçar energia tentando retificar as ondas. Em casos mais extremos, ele pode até mesmo queimar e/ou danificar os equipamentos ligados a ele.
Se isso for lhe fazer dormir mais tranquilo a noite, você pode usar o estabilizador em conjunto com o nobreak, desde que o estabilizador fique entre o nobreak e a tomada, e não o contrário. A principal desvantagem de fazer isso é que você aumenta o desperdício de energia, já que são somadas as perdas causadas pelo nobreak e as causadas pelo estabilizador, o que pode representar um aumento perceptível no consumo geral do equipamento.
Além disso, antes de ligar o nobreak no estabilizador, é importante checar as capacidades de fornecimento. Se você tem um nobreak de 600 VA, o ideal é usar um estabilizador de 800 VA ou mais. Esta margem de segurança é importante por dois fatores: o primeiro é que a eficiência do nobreak gira em torno de 90 a 95%, o que significa que ao fornecer 600 VA para o micro, ele vai consumir 630 ou 660 VA no total. O segundo fator é que o nobreak precisa recarregar a bateria depois que ela é usada, o que aumenta seu consumo em mais 10% (ou mais). Se a capacidade do estabilizador for igual ou menor que a do nobreak, não o use em hipótese alguma.
Devido a tudo isso, o uso de estabilizadores, módulos isoladores ou qualquer outro tipo de dispositivo "ativo" em conjunto com o nobreak não é recomendável. Se a idéia é proteger o nobreak, o correto é utilizar um bom filtro de linha, que é um dispositivo passivo. Mais uma vez, vale lembrar que "nada substituiu o aterramento"; ele é a proteção mais efetiva (e uma das mais baratas) contra as intempéries.
Continuando, muitos modelos de nobreaks oferecem a possibilidade de usar um cabo de monitoramento, que pode ser tanto um cabo USB quanto um cabo serial (nos modelos mais antigos) ligado ao micro. Um software se encarrega de monitorar o status e a carga das baterias e pode ser programado para desligar o PC ou executar outras ações quando a carga das baterias está no fim.
No Windows você pode usar as opções disponíveis na aba "UPS" do "Painel de Controle > Opções de energia" (ou usar algum software fornecido pelo fabricante), enquanto no Linux você utilizaria o "upsd" (o daemon genérico) ou o "apcupsd" (específico para nobreaks da APC). Eles estão disponíveis nas principais distribuições, precisam apenas ser configurados e ativados. Você pode ler mais sobre eles no http://www.networkupstools.org/compat/ e http://www.apcupsd.com/.
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