¿Cómo y por qué un UPS genera energía de CA en lugar de CC?

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La mayoría de las fuentes de alimentación ininterrumpidas que he visto tienen tomas de corriente de CA estándar. Desde mi entendimiento limitado, es esencialmente un paquete de baterías que genera corriente cuando pierde potencia de entrada.

Dado que las baterías generan corriente continua, ¿cómo se convierte en salida de CA?
Además, ¿por qué generar corriente CA si estas unidades están destinadas principalmente a dispositivos electrónicos que funcionan con corriente CC?

¿No sería más rentable y eficiente en términos de energía emitir corriente DC, ya que ya está rectificada? Por ejemplo, la mayoría de las fuentes de alimentación de computadoras no deberían manejar la entrada de CC.

    
pregunta user148298

3 respuestas

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Hay algunas razones:

1) Estándares

Un SAI doméstico, basado en baterías, genera CA porque AC es la entrada estándar para muchos, si no todos, equipos domésticos. Si quisiera usar DC, tendría que decidir sobre un riel de suministro de DC que todo usaría, y esto además del sistema de AC ya existente. También necesitarías conectores polarizados. Finalmente, aún necesitaría enviar su voltaje de CC a través de un regulador de voltaje, ya que cada circuito requerirá sus propios niveles de voltaje.

2) No todo puede funcionar con DC

Hay algunos casos en los que los sistemas no funcionarán en DC. Por supuesto, uno obvio es todo con un transformador conectado directamente a la entrada. Pero hay otros: por ejemplo, conozco muchas bombas de calor para motores de inducción que usan corriente alterna. Estos no se ejecutarán en DC, de hecho, aparecerán como cortos y se dañarán. Por supuesto, de todos modos, de todas formas no quieres que estén en un UPS, pero ¿quién sabe? Los dispositivos que serían más propensos a funcionar desde un UPS, que no funcionará en CC, serían cualquier forma de luz LED que use un gotero capacitivo. Cualquier cosa que use una atenuación de bajos Triac tampoco funcionaría. (Puedo seguir listando los dispositivos que no funcionarán por un tiempo).

3) DC es más difícil de cambiar

La CA de baja frecuencia tiene la propiedad de que es más fácil cambiar mecánicamente. Con esto, me refiero a los interruptores de potencia físicos. La razón de esto es que el arco que se forma al abrir un interruptor se verá compensado por el cruce por cero de la tensión en CA. Este no es el caso en DC, y por lo tanto los arcos pueden durar más, dañando los interruptores.

4) Otros tipos de UPS de salida predeterminada AC

Cuando se usa en combinación con los generadores diésel para permitir un funcionamiento autónomo largo (o incluso indefinido), es más fácil mantener todo en CA. Los generadores diesel saldrán de CA por defecto.

5) A veces se hace

En realidad hay casos en los que tenemos salidas de CC. Por ejemplo, creo que uno de los sistemas de bastidor abierto de Facebook utiliza un riel de 48 VCC local para alimentar los sistemas. Los racks tienen sistemas de UPS locales con batería de respaldo, conectados directamente a este riel de 48V. Otros sistemas de supercomputadoras / centros de datos han hecho cosas similares.

La forma en que se logra: los dispositivos que convierten DC en CA se denominan "inversores". Son algún tipo de fuente de alimentación de conmutación que corta la CC en formas de onda pulsantes, que luego se filtran para formar una onda de CA agradable (o no agradable).

    
respondido por el Joren Vaes
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La primera pregunta es simple, usan un inversor de energía para generar CA de la batería.

El segundo es igual de fácil. Es porque los UPS están diseñados como energía de respaldo de uso general para productos de consumo, que requieren alimentación de CA. La mayoría de los que usan CA a CC utilizan una combinación de voltajes de CC, por lo que un UPS debería cubrir ese rango, lo que lo hace inviable. Aunque la popularidad de usb ha significado que dc UPS está disponible (bancos de energía usb).

    
respondido por el Passerby
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Muchos dispositivos dependen de voltajes alternos para inducir un voltaje aislado, es decir, fuentes de alimentación que utilizan transformadores convencionales. Los motores de inducción también vienen a la mente. Estos se quemarían en dc. Además, los detectores de corriente residual que se utilizan para desconectar la alimentación en caso de una corriente de falta a tierra no funcionan en dc. Se podría hacer que funcionen en dc y se podría hacer que todo funcione en dc, pero nadie cambiará las reglas que se han establecido en piedra durante décadas y décadas.

En resumen, dc no es compatible con muchas cargas y la mayoría de los dispositivos de protección.

Considera cómo se crea un voltaje de CC para producir un voltaje de CA, primero debe crear un oscilador, luego un amplificador y luego, más a menudo, usar un transformador para aumentar el voltaje a la línea de los voltajes de CA. Sí, es más ineficiente, pero así es por razones de compatibilidad.

    
respondido por el Andy aka

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