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.
Espero que este novo tutorial seja útil a vocês;
JOSÉ JOAQUIM SANTOS SILVA
jjsound45@hotmail.com
jjsound45@gmail.com
jjsound51@r7.com
