L’ UPS (dall’inglese Uninterruptible Power Supply, in italiano comunemente definito Gruppo di Continuità), è una apparecchiatura che viene posta tra la rete elettrica e gli utilizzatori. Il suo scopo è quello di fornire
energia all’utilizzatore anche in assenza dalla rete elettrica e per un determinato periodo di tempo in funzione del carico.
Gli UPS si dividono in 3 macro categorie; nello specifico possono essere Line Interactive Step-Wave, Line
Interactive Sinusoidale ed a Doppia Conversione. La tipologia adottata determina il tipo di funzionamento, ma anche le modalità diverse di protezione dell’utilizzatore collegato.
Come funzionano le varie tipologie di UPS?
UPS LINE INTERACTIVE
Gli UPS di tipo Line Interactive, possono essere step-wave o sinusoidali. Entrambe le tipologie hanno la funzione di intervenire se la tensione di rete è più bassa o più alta di un range stabilito. La lettura della tensione viene affidata ad un AVR (automatic voltage regulator). La differenza fra lo step-wave e quello sinusoidale è che il primo in assenza di energia elettrica riproduce una sinusoide modificata (a gradini) non perfetta; invece il seconda riproduce una sinusoide (quasi lineare). Il lavoro svolto in assenza di energia elettrica in rete, viene svolto attraverso l’energia accumulata dalle batterie. La progettazione del circuito e la quantità di batterie di cui è dotato il dispositivo, determina la potenza massima è la sua autonomia.
Di seguito lo schema a blocchi funzionamento UPS line interactive.
Di seguito l’immagine esprime graficamente quando interviene l’AVR di un UPS Line Interactive.
Vediamo come si presenta la forma d’onda in ingresso ed in uscita con funzionamento sulla batteria.
UPS ON-LINE DOPPIA CONVERSIONE
Gli UPS ON-Line a doppia conversione hanno un funzionamento più complesso e spieghiamo il perché. La sinusoide in ingresso al dispositivo viene raddrizzata in corrente continua; quindi convertita una prima volta. La corrente continua ottenuta caricherà le batterie e verrà convertita una seconda volta; nuovamente in sinusoide attraverso un circuito inverter.
Si intuisce quindi che qualunque disturbo proveniente dalla rete elettrica verrà azzerato grazie già alla prima conversione. La forma d’onda sinusoidale in uscita sarà in altre parole indipendente da quella in ingresso. La qualità del gruppo di continuità dipende anche dalla purezza della forma d’onda sinusoidale. A prescindere dalla qualità del prodotto, questo sistema garantisce una protezione delle apparecchiature ad esso collegato di gran lunga superiore rispetto ai sistemi line interactive. Possiamo intuire inoltre che tutti i prodotti che lavorano ad onde convogliate essendo segnali agganciati alla sinusoide non potranno funzionare se collegati a valle dell’ UPS.
Diagramma di funzionamento UPS-ONLINE Doppia Conversione
Forme d’onda UPS doppia conversione.
Vari tipi di forme d’onda in uscita dagli UPS doppia conversione, queste dipendono dal tipo di componenti impiegati nella costruzione dell’ups. Un UPS di alta qualità a doppia conversione quindi, restituirà sempre una forma d’onda simile o quasi uguale a quella in ingresso.
Considerazioni finali.
Anche in questo caso desideriamo esporre le nostre considerazioni. Abbiamo esposto le macro classificazioni per la scelta degli UPS. Abbiamo chiarito che un UPS line interactive svolge un lavoro meno efficace rispetto uno a doppia conversione. Tuttavia la loro scelta è da valutare in base all’utilizzatore. Se per esempio devo utilizzare un UPS per un motore elettrico, sapendo che ha bisogno di una sinusoide per funzionare correttamente, dovrò utilizzare un line interactive sinusoidale. Se operiamo in un’ambiente con apparecchiature delicate, elettromedicali o di precisione, occorre utilizzare UPS a doppia conversione per avere una buona protezione, ma anche per non avere interruzioni di alcun tipo oltre che una sinusoide continua.
Quanto descritto speriamo sia stato utile al raggiungimento del nostro scopo, cioè quello di poter dare le giuste informazioni per la scelta di massima di un UPS, ma non bisogna nemmeno sottovalutare il concetto di “cos phi” che mette in relazione WATT e V.A. ovvero potenza attiva o apparente a secondo della natura del carico dell’utilizzatore applicato. Questi altri concetti sono di natura elettrotecnica e qualora ce ne fosse bisogno siamo sempre disponibili per una consulenza.
