Um inversor é um equipamento que irá converter uma tensão de bateria ou qualquer CC (normalmente uma corrente alta) em uma tensão equivalente de rede mais alta (120V ou 220V), no entanto, ao contrário de um UPS, os inversores podem não ter um recurso, ou seja, podem não ser capazes de para alternar do modo de carregamento da bateria principal para o modo de inversor e vice-versa durante a falha de energia da rede e situações de restauração.
Convertendo um inversor para UPS
Um inversor pode ser facilmente convertido em um UPS com algumas modificações simples ou acréscimos com seus circuitos existentes.
O recurso de comutação ausente ou ausente em um inversor pode ser atualizado incluindo alguns estágios de relé em seu circuito, conforme explicado nas seções a seguir:
Referindo-se à figura abaixo, vemos que o requisito acima é implementado usando 4 relés SPDT cujas bobinas são conectadas em paralelo e conectadas a uma fonte DC operada pela rede, que pode muito bem ser a saída DC do carregador de bateria.
Isso significa que durante a presença de entrada de rede, os relés seriam energizados de modo que seus contatos NA fossem conectados aos pólos individuais do relé e aos respectivos dispositivos elétricos que pudessem ser vistos conectados aos pólos.
Os dois relés esquerdos podem ser vistos com seus contatos N/O conectados à entrada de rede CA, enquanto os N/Cs são terminados com a saída de rede do inversor.
Os relés do lado direito têm seus contatos N/O equipados com entradas de carregador de bateria (+)/(-), e os N/Cs são integrados à entrada CC do inversor.
Os dados acima garantem as seguintes ações durante a presença da rede e situações de falha:
Quando a rede elétrica está presente, os aparelhos são conectados à rede elétrica disponível através do par esquerdo de polos de relé, enquanto a bateria é capaz de obter a tensão de carga necessária através dos polos de relé do lado direito. Isso também garante que o inversor seja desligado através dos pontos N/C da bateria e não possa mais operar.
Em uma situação em que a rede CA falha, os contatos do relé revertem para seus contatos N/C, dando origem às seguintes ações:
A bateria se conecta instantaneamente com a entrada DC do inversor através dos contatos N/C do relé do lado direito, de modo que o inversor se torna operacional e sua saída começa a produzir a tensão de backup da rede necessária.
No mesmo instante, a tensão de rede do inversor acima agora é comutada para os aparelhos através dos contatos N/C do relé do lado esquerdo, garantindo que os aparelhos não sofram uma interrupção enquanto as posições são revertidas no curso das ações acima.
Selecionando os relés
Os relés devem ser selecionados com tipo de bobina de baixa resistência para que operem sob correntes de comutação mais altas e, portanto, sejam capazes de “martelar” os contatos com muito mais força e rapidez em comparação com os relés de bobina de baixa resistência.
Isso garantirá que o tempo de troca seja rápido em milissegundos, o que é o fator mais crucial com UPSs e inversores que precisam ser convertidos em sistemas UPS.
No diagrama acima, se um carregador de bateria automático for usado, a alimentação será cortada quando a bateria estiver totalmente carregada, o que também cortará a alimentação dos relés, forçando o inversor a ligar mesmo quando a rede estiver presente.
Para evitar esse problema, os relés devem ser alimentados por uma fonte de alimentação separada, conforme mostrado no diagrama a seguir. Um tipo capacitivo de circuito de alimentação pode ser visto aqui, o que torna o design muito compacto.
Nota: Por favor, conecte um resistor de 1K através do capacitor de filtro associado ao retificador da ponte, isso é para garantir sua descarga rápida durante uma falha de rede e uma comutação instantânea dos relés relevantes.
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