Nobreaks, estabilizadores e filtros de linha
agosto 7, 2009 | Em: Hardware
Autor: Rubens Bathke Junior
Existe uma certa polêmica com relação ao uso dos termos “nobreak” e “UPS” (Uninterruptible Power Supply, fonte de energia ininterrupta). Ambos dizem respeito a um dispositivo que, no caso da falta de energia elétrica, continua alimentando o seu micro durante o tempo necessário para que você salve o seu trabalho. A alimentação dele é provida por uma ou mais baterias, que ficam sendo carregadas enquanto a rede elétrica está funcionando corretamente.
As baterias possuem uma autonomia, que em geral não é muito grande (nos nobreaks mais comuns, essa autonomia é de algo entre 10 e 15 minutos). Por isso, o nobreak não deve ser usado para ficar usando o computador enquanto não há luz, mas sim para dar a oportunidade de salvar o seu trabalho e então desligar o micro.
Não é recomendado que você ligue outros periféricos ao nobreak, tais como impressoras e scanners. Nesse equipamento você deve conectar somente o micro e o monitor de vídeo. Na realidade, a capacidade do nobreak deve ser dimensionada de acordo com a relação Volt-Ampère dos equipamentos que serão ligados às saídas dele.
Quando a potência estiver em VA (Volt-Ampère) ou não estiver indicada, confira atrás de cada equipamento o valor da tensão seguido de V (Volts) e da corrente elétrica seguido de A (Ampères). Multiplique os valores de tensão e corrente para conseguir o valor da potência em VA (Volt-Ampère). Faça o mesmo para cada um dos aparelhos a serem, ligados ao nobreak e some as potências para conseguir o total em VA. Ao comprar um nobreak lembre-se sempre de escolher um cuja potência seja, no mínimo, 30% maior que a soma das potências dos aparelhos que serão conectados nele.
Se a potência do nobreak estiver em Watts, multiplique o valor do consumo ou potência em Watts por 1,52 (quando o fator de potência for 0,64, então 1 / 0, 64 = 1,52) para obter o resultado em VA (Volt-Ampère). Faça o mesmo para cada um dos aparelhos a serem ligados ao nobreak e some as potências para conseguir o total em VA. Quando o fator de potência do equipamento for, por exemplo, de 0,9, o valor de consumo ou potência deverá ser multiplicado por 1 / 0.9 = 1,1) para se obter o resultado em Volt-Ampère.
Ao comprar um nobreak, lembre-se sempre de escolher um cuja potência seja no mínimo 30% maior que a soma das potências dos aparelhos que serão conectados nele.
Os nobreaks são classificados em dois tipos: off-line e on-line. Os nobreaks off-line são os mais baratos e apresentam uma interrupção de alguns poucos milésimos de segundo (tipicamente 16 ms) até que o inversor entre em ação e o fornecimento seja restaurado usando a carga das baterias. Embora esse retardo seja pequeno, pode afetar o funcionamento de equipamentos mais sensíveis.
Um tipo de nobreak off-line muito comum é o line interactive. Esse tipo de nobreak oferece um retardo menor (tipicamente de 6 ms) e traz um estabilizador de tensão embutido. Eles 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.
Já os nobreaks on-line não oferecem qualquer tipo de retardo no acionamento da bateria quando a luz acaba, sendo, portanto, melhores do que os nobreaks off-line. Existem, no entanto, dois tipos de nobreaks on-line: on-line em paralelo e on-line em série.
Nos nobreaks on-line em paralelo, a sua bateria e a tensão da entrada do nobreak são ligadas simultaneamente à saída do equipamento. Como a bateria está sempre ligada na saída do nobreak, não há retardo em seu acionamento. Entretanto, como a eletricidade da entrada do nobreak está presente em sua saída quando há luz, qualquer problema na rede elétrica (como variações de tensão) são repassados para a saída do nobreak, ou seja, para o computador. Por isso dizemos que nesse tipo de equipamento a saída não está isolada da entrada.
Esse isolamento é conseguido no nobreak em série, que é o melhor tipo existente (e é o que consideramos o “verdadeiro” nobreak). Neles, as baterias são carregadas de forma contínua e o inversor fica constantemente ligado, retirando energia somente das baterias e fornecendo aos equipamentos. Quando falta luz, não há qualquer tipo de retardo. E como a tensão elétrica presente na entrada do nobreak é usada apenas para ficar recarregando a bateria quando ela fica fraca, a saída do nobreak fica totalmente isolada da entrada. Com isso, qualquer problema na rede elétrica (variações, ruídos, etc) não afeta o micro conectado na saída desse tipo de nobreak.
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.
Se você está pensando em comprar um nobreak para proteger o seu micro, é questão de você ver no mercado os tipos existentes, seus preços e decidir o equipamento que oferece a melhor relação custo/benefício para você.
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Os filtros de linha protegem seu equipamento removendo ruídos e picos provenientes da rede elétrica. Além de remover ruídos e picos de tensão, os filtros de linha têm ainda outras três finalidades básicas.
A primeira é expandir o número de tomadas disponíveis perto do micro ou de equipamentos de áudio/vídeo, já que qualquer ruído oriundo da rede elétrica pode interferir na qualidade do áudio ou do vídeo.
Em segundo lugar, o uso de um filtro de linha garante que todos os seus equipamentos estão devidamente aterrados. Para que o aterramento funcione, você não pode cortar o pino do terra dos cabos de força dos equipamentos (incluindo o próprio filtro de linha) e você precisa também fazer o aterramento na tomada, ou seja, ter uma tomada de três pinos e fazer com que o terceiro pino, o pino terra, esteja ligado a uma haste de aterramento. Se você não fizer o aterramento na tomada o circuito de filtragem não funcionará corretamente, já que ele basicamente redireciona todo o excesso de tensão para o terra.
A terceira finalidade dos filtros de linha é a proteção contra curto-circuito e sobrecarga de tensão. Todos os filtros de linha têm um disjuntor responsável por desligar a alimentação elétrica caso a corrente total exigia por seu equipamento seja maior do que a correte rotulada. Quinze ampères é o valor mais comum. Em vários filtros de linha o disjuntor é construído junto com a chave liga/desliga e, portanto, caso você precise reiniciar o disjuntor você terá que mover a chave para a posição “desligado” e então ligá-la novamente. Em alguns outros filtros de linha o disjuntor não é construído junto com a chave liga/desliga e você encontrará uma chave separada para reiniciá-lo. Claro que você precisa verificar primeiro porque o disjuntor foi ativado, caso contrário ele será ativado novamente assim que você reiniciá-lo.
Fontes:

3 Responses to Nobreaks, estabilizadores e filtros de linha
Marcos Henrique
agosto 10th, 2009 às 9:03 am
Vale ressaltar aqui que nem todos equipamentos line-interative possuem tempo de transferencia e isto é claramente citado na norna NBR15014 que definive as topologias. Todo o texto acima é importante mas questionavel em alguns pontos. Fatos como “o micro é alimentado o tempo inteiro pela bateria e somente pela bateria” não é verdade, em equipamento 100% “on-ine” o inversor é sempre alimentado pelo barramento CC e nunca pela bateria, a bateria só fornece energia quando existe a falta de alimentação, a inexistencia de interrupção é conseguida pela topologia (citado tambem na norma NBR15014).
Abraços.
Pakman
setembro 22nd, 2009 às 10:30 am
Obrigado pelo seu comentário, Marcos… vou providenciar mais pesquisa sobre o assunto e corrigir o artigo.
Jennifer-Tool
outubro 26th, 2009 às 9:41 am
ler todo o blog, muito bom