topologia de sistemas ininterruptos de energia

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UPS (UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY) 
TOPOLOGIAS X APLICAÇÕES X CUSTO 
Dilmer Rodrigues, Sergio Perensin 
Centro Universitário Fundação Santo André (FSA) 
Av. Príncipe de Gales, 821 - Bairro Príncipe de Gales - Santo André, SP, Brasil 
dilmer@acvsistemas.com.br, sergio_pere@hotmail.com 
 
Abstract: In the market there are several possibilities of equipment, systems and 
technologies that provide a better and more efficient utilization of the electric energy. 
Within this context we will treat in this article the utilization of the UPSs with different 
topologies for contingency of critical loads. 
 
Keywords: UPS, No-break, Electric Disturbe, Topology, Application, Measurement, 
Instalation, Cost. 
 
Resumo: Há no mercado diversas possibilidades de equipamentos, sistemas e tecnologias 
que proporcionam uma melhor e mais eficiente utilização da energia elétrica. Dentro 
deste contexto abordaremos neste artigo a utilização de UPSs com diferentes topologias 
para contingenciamento de cargas críticas. 
 
Palavras Chaves: UPS, No-break, Distúrbios elétricos, Topologias, Aplicações, 
Dimensionamento, Instalação, Custo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
Entende-se como cargas elétricas de missão crítica 
todos aqueles equipamentos cuja interrupção no 
funcionamento possa resultar em prejuízos para os 
usuários e ou beneficiários dos serviços aos quais se 
destinam. 
A evolução tecnológica que, a cada dia disponibiliza 
serviços e produtos voltados para a qualidade de vida, 
sendo todos dependentes do uso de energia elétrica 
também acrescenta problemas que resultam na busca de 
soluções, também a cada dia mais elaboradas. Os 
desafios que se apresentam estimulam o 
desenvolvimento de novas alternativas, fazendo com 
que nos tornemos mais e mais dependentes das fontes 
de alta confiabilidade que implicam por vezes em altos 
investimentos, que por sua vez se justificam na medida 
em que as consequencias de uma interrupção sejam 
avaliadas e consideradas adequadamente. 
Os prejuízos resultantes das interrupções do suprimento 
de energia são mostrados na tabela 1. 
 
Tabela 1: Prejuízos causados por interrupção de energia. 
Prejuízos Resultantes 
Financeiro Perdas de faturamento, 
comprometimento de níveis de 
estoque, perdas de descontos, taxa 
de crédito, preços de ações 
Rendimento Perdas diretas, perda de rendimentos 
futuros, obrigações contratuais, 
perdas de investimentos 
Reputação Clientes, fornecedores, mercado 
financeiro, parceiros de negócio 
Produtividade Duração da falha x número de 
funcionários 
Outros custos Processos, custos de horas extras, 
aluguel de equipamentos, custos de 
envio 
 
A tabela 2 mostra uma publicação americana que 
contabiliza os custos de interrupções de suprimento de 
energia, para algumas atividades. 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2: Custos de interrupções de suprimento de energia. 
Aplicação Custo por hora parada 
Telefonia celular US$ 41.000 
Telefonia fixa local US$ 72.000 
Reservas aéreas US$ 90.000 
Cartões de crédito US$ 2.580.000 
Operações bancárias US$ 6.480.000 
(segundo Powering E-Business – Strategies & 
Planning) 
Os exemplos acima são pertinentess à empresas, cuja 
continuidade dos negócios dependem de informações 
que são tratadas, processadas e armazenadas, porém a 
criticidade de informações é também aplicada à 
pequenos usuários e computadores de uso pessoal, 
igualmente afetados com interrupções no fornecimento 
de energia. 
Com a evolução da eletrônica industrial e o 
desenvolvimento dos dispositivos de potência de estado 
sólido foi possível construir retificadores e inversores 
100% estáticos com uma grande gama de potências e 
com grande confiabilidade e rendimento. 
Sistemas ininterruptos de energia (UPS), definidos no 
Brasil por meio da NBR 15014 da ABNT como no 
breaks, são sistemas responsáveis pelo fornecimento de 
energia condicionada para cargas críticas sem 
interrupções, mesmo durante uma falta no fornecimento 
de energia das concessionárias, estes equipamentos 
garantem a continuidade no fornecimento não só 
durante as faltas, mas também nos momentos em que a 
rede elétrica apresentar um comportamento instável, 
que exceda os parâmetros suportados pela carga. 
Os no breaks possuem diversas configurações 
possíveis, não só em relação aos valores da tensão de 
entrada/saída, mas também quanto ao número de fases, 
faixa de potência, autonomia além da topologia 
utilizada. Esses parâmetros são facilmente encontrados 
nas especificações de qualquer fabricante, porém a 
topologia utilizada muitas vezes não é informada, sendo 
esta a variável mais importante no que diz respeito à 
confiabilidade e custo dos equipamentos. 
2 UPS (UNINTERRUPTIBLE POWER 
SUPPLY) NO-BREAK 
O no break é um equipamento de segurança para cargas 
criticas, instalado entre a rede elétrica e a carga 
conforme mostra a fig. 1. O no break é capaz de 
absorver os distúrbios elétricos e na falta da rede 
elétrica o no break garante o fornecimento continuo de 
energia elétrica durante um determinado período, 
minutos ou horas conforme a capacidade do banco de 
baterias. 
 
 
Figura 1: Diagrama em blocos da utilização do UPS que está 
representado dentro da área tracejada. 
 
2.1 Composição do UPS 
O UPS é normalmente composto por um circuito 
retificador/carregador de baterias, banco de baterias, 
circuito inversor de tensão e chave estática ou 
automático. 
Circuito Retificador/Carregador: Converte tensão 
alternada em contínua, para alimentação do inversor e 
também para realizar a recarga do banco de baterias. 
Em algumas topologias, o circuito retificador e 
carregador são independentes, o que normalmente traz 
benefícios ao banco de baterias. 
Banco de Baterias: Responsável pelo armazenamento 
de energia, utilizada para alimentar a carga durante 
falhas da rede elétrica.. 
Circuito Inversor: Converte a tensão contínua 
proveniente do retificador ou banco de baterias em 
tensão alternada para alimentar a carga, controlando 
constantemente a sua amplitude e frequencia. 
Chave Estática: Transfere a carga para a rede de 
entrada do UPS em caso de falha no sistema, ou para a 
realização dos processos de manutenção preventiva ou 
corretiva. 
2.2 Funcionamento do UPS 
Ao receber a energia elétrica da concessionária ou de 
uma rede alternativa (gerador), o UPS transforma esta 
energia não condicionada, isto é, abundante em 
flutuações, transitórios de tensão e de frequencia, em 
energia condicionada, onde as características de tensão 
e frequencia são rigorosamente controladas. Desta 
forma oferece parâmetros ideais, o que é fundamental 
para o bom desempenho das cargas críticas. 
2.3 Topologias (tipos) de UPS 
As tecnologias de UPSs tem evoluído muito no 
decorrer dos últimos anos. A conseqüência desta 
evolução são os diversos nomes dados ao UPS 
conforme sua topologia de construção, causando 
confusão no usuário leigo e no usuário técnico. 
Quando é constatado em uma instalação ou em um 
projeto a necesidade de sistemas de UPS para 
contingenciamento de cargas, surge de imediato a 
preocupação com o custo ou investimento necessário 
para uma solução completa. A preocupação com o 
custo, é por muitas vezes maior que a preocupação em 
adquirir um equipamento com a tecnologia ideal para a 
aplicação à qual se destina, seja por falta de 
conhecimento sobre o produto, seja por falta de uma 
especificação técnica bem elaborada. 
Por este motivo a IEC (International Electrotechnical 
Commission) tem estabelecido normas para os 
diferentes tipos de UPSs e os métodos usados para 
medir seus parâmetros elétricos. O conteúdo da norma 
também foi adotado pelo CENELEC que é o Comitê de 
Normalização Européia. A norma IEC 62040-3 e seu 
equivalente europeu ENV 50091-3 classificou 
claramente em três (03) tipos os UPSs. 
Existem outras demonimações para UPSs, estas outras 
denominações podem ser encontradasem cátalogos de 
fabricantes de no breaks ou literaturas que abordam o 
assunto, porém, todas estas denominações se encaixam 
dentro dos três tipos de UPSs. 
2.4 UPS Standby Passivo (No-break 
Off-Line / Short-Break / No-Break 
Simples Conversão) 
O UPS Standby Passivo é o mais comum para ser 
utilizado na alimentação de computadores pessoais. No 
diagrama de blocos ilustrado na fig. 2 (a), a chave de 
transferência está programada para selecionar a entrada 
CA como fonte de energia primária (circuito com linha 
contínua), e comutar para o modo de bateria/inversor 
como fonte alternativa caso exista um defeito na fonte 
primária. Quando isto acontece, a chave de 
transferência deve comutar a carga para a fonte de 
energia alternativa de bateria/inversor (circuito com 
linha tracejada). O inversor só liga no caso de falta de 
energia, daí o nome de Standby (de reserva). Os 
principais benefícios que esta topologia oferece são os 
altos níveis de eficiência, dimensões reduzidas e baixo 
custo. Com um circuito filtrante e de sobretensão 
adequado, estes sistemas podem ainda oferecer 
filtragem de ruídos e supressão de sobretensões. 
 
 
Figura 2 (a): UPS Standby Passivo em operação rede elétrica. 
 
 
 
 
 
As fig. 2 (b), (c) mostra o UPS Standby Passivo com 
supressores de surtos, filtros e reguladores de tensão 
incorporados. 
 
 
Figura 2 (b): UPS Standby Passivo com supressor de surtos e 
filtro incorporado. 
 
 
 
Figura 2 (c): UPS Standby Passivo com supressor de surtos, 
filtro e transformador por tap incorporado. 
2.5 UPS Line Interactiva (No-break 
Tri-port/ No-Break Conversão 
Híbrida) 
UPS Line interactiva é a topologia utilizada com mais 
freqüência na alimentação de servidores de pequenas 
empresas, web e departamentais. Neste tipo de 
topologia ilustrado na fig. 3 (a), o conversor de energia 
(inversor) de bateria para a alimentação CA está sempre 
conectado à saída do sistema UPS. Ao acionar o 
inversor no sentido inverso em momentos que a 
alimentação CA de entrada é normal, a bateria se 
carrega. Quando a alimentação de entrada falha, a 
chave de transferência se abre e o fluxo de energia é 
provido pela bateria até a saída do sistema UPS. Com o 
inversor sempre ativado e conectado à saída esta 
topologia oferece um filtro adicional e produz 
transientes de comutação reduzidas em comparação 
com a topologia Standby Passivo. Além disso, a 
topologia Line interactiva costuma incorporar um 
transformador com variação de tap. Isto acrescenta a 
função de controle de tensão mediante o ajuste dos taps 
do transformador na medida em que a tensão de entrada 
sofre variações. O controle da tensão é uma 
característica importante quando há condições de baixa 
tensão, sem ele, o UPS transferiria a carga para a 
bateria e eventualmente diminuiria a carga. O uso mais 
freqüente da bateria pode provocar falha prematura 
deste dispositivo. Porém, o inversor também pode ser 
projetado de maneira tal que, mesmo falhando, permita 
que a energia flua da entrada de CA para a saída, o que 
elimina a possibilidade de pontos únicos de falha e 
estabelece de maneira eficaz dois circuitos de energia 
independentes. Os altos níveis de eficiência, as 
dimensões reduzidas e o baixo custo aliados a alta 
confiabilidade e capacidade de corrigir desvios de linha 
alta e baixa na tensão fazem com que este tipo de UPS 
seja o mais utilizado para as faixas de potência entre 05 
e 5,0 KVA. 
 
 
Figura 3 (a): UPS Line Interactiva em operação rede elétrica. 
 
As fig. 3 (b), (c) mostra o UPS Line Interactiva com 
supressores de surtos, filtros e reguladores de tensão 
incorporados. 
 
 
Figura 3 (b): UPS Line Interactiva com supressor de surtos e 
filtro incorporado. 
 
 
 
Figura 3 (c): UPS Standby Passivo com supressor de surtos, 
filtro e transformador por tap incorporado. 
 
2.5.1 UPS Ferro-ressonante Standby 
Passivo e Line Interactiva (No-break 
Ferro-ressonante) 
A fig. 4 (a) mostra a topologia Standby Passivo e a fig. 
4 (b) mostra a topologia Line Interactiva utilizando um 
transformador Ferro-ressonante. 
 
 
 
 
Figura 4 (a): UPS Standby Passivo com supressor de surtos e 
transformador ferro-ressonante incorporado. 
 
 
 
Figura 4 (b): UPS Line Interactiva com supressor de surtos e 
transformador ferro-ressonante incorporado. 
O UPS Ferro-Ressonante foi bastante utilizado nas 
faixas de potência de 3 a 15 KVA. Depende 
basicamente de um transformador especial de saturação 
que tem três enrolamentos (conexões de alimentação). 
O circuito de energia primário vai da entrada de CA, 
por meio de uma chave de transferência, e do 
transformador, até a saída. Havendo uma falha na 
alimentação, a chave de transferência se abre, e o 
inversor passa a alimentar as cargas na saída. O 
inversor se encontra no modo standby, e é energizado 
quando ocorre falha na alimentação de entrada que 
provoca a abertura da chave de transferência. O 
transformador possui uma capacidade especial de 
ferroressonância, que fornece regulação de tensão 
limitada e correção da forma de onda de saída. O 
isolamento dos transitórios da alimentação de CA 
fornecido pelo transformador é tão eficiente ou melhor 
que qualquer filtro disponível, porém o transformador 
Ferro em si mesmo cria uma severa distorção e 
transitórios de tensão de saída, o que pode ser pior que 
uma conexão de CA deficiente. O UPS Ferro-
ressonante gera uma grande quantidade de calor devido 
ao fato do trafo ferro ressonante ser inerentemente 
ineficiente. Estes transformadores são grandes quando 
comparados aos transformadores de isolamento 
convencionais, por esta razão estes UPSs costumam ser 
bastante grandes e pesados. Os sistemas de UPSs 
Ferro- Ressonantes costumam ser representados como 
unidades on line, mesmo que possuam uma chave de 
transferência, o inversor opera no modo standby ou 
Interactiva e registra uma característica de transferência 
durante a interrupção do fornecimento de CA. 
Os pontos fortes do Ferro-Ressonante são sua alta 
confiabilidade e excelente filtro de linha. Porém o 
conjunto possui um nível de eficiência muito baixo 
combinado com instabilidades quando utilizado com 
determinados tipos de geradores e computadores de 
nova geração com correção de fator de potência. O 
principal motivo pelo qual estes equipamentos não são 
mais utilizados se deve ao fato de seu comportamento 
instável quando são conectados à cargas com fontes de 
alimentação com correção de fator de potência, que 
tomam apenas corrente senoidal da rede elétrica, em 
forma muito similar a uma lâmpada incandescente. O 
consumo equilibrado de corrente pode ser obtido com a 
utilização de capacitores, dispositivos que conduzem a 
tensão aplicada. O sistema de UPS ferro ressonante 
utiliza transformadores centrais pesados que possuem 
característica indutiva, o que significa baixo fator de 
potência. A combinação destes dois elementos forma o 
que se conhece como circuito “tanque”. A ressonância 
ou “repique” em um circuito tanque pode provocar altas 
correntes, o que põe em perigo a carga conectada. 
2.6 UPS Dupla Conversão (No-Break 
On-Line / No-break True On-line) 
UPS On-line Dupla Conversão é o tipo mais comum de 
UPS para faixas de potência superior a 10 KVAs, 
situações nas quais exige-se maior confiabilidade e 
menor tolerância à falhas. Isto é possível uma vez que 
nas interrupções do fornecimento de energia na entrada 
do UPS não ocorre o chaveamento da carga para o 
inversor, porque na topologia on-line o inversor 
trabalha constantemente ativo alimentando a carga, 
hora através do circuito retificador (rede eletrica 
presente), hora através do banco de baterias (rede 
eletrica ausente). Portanto, durante uma interrupção no 
fornecimento de entrada de CA, a operação on line não 
registra tempo de transferência mitigando assim uma 
possibilidade de falha. O diagrama de blocos do UPS 
on-line Dupla Conversão que é mostrado na fig. 5, é o 
mesmo que para o no break Standby Passivo, exceto 
que o circuito de energiaprimário é o inversor em lugar 
da rede CA. 
 
 
Figura 5: UPS On-line Dupla Conversão. 
Nos equipamentos desta topologia sempre existe dupla 
conversão de energia. No primeiro estágio o retificador 
opera como conversor de tensão CA da rede elétrica em 
tensão CC, e no segundo estágio o inversor converte 
tensão contínua CC em alternada CA para a saída. 
Deste modo a tensão de saída fornecida para a carga 
possui amplitude, freqüência e forma totalmente 
diferente da entrada. Esta é a única topologia de UPS 
que protege a carga contra todos distúrbios da rede 
elétrica, sempre fornecendo tensão senoidal na saída, 
além de não apresentar interrupção nas transferências 
de carga. Na topologia on-line dupla conversão o 
inversor é responsável por 100% da potência fornecida 
à carga por 100% do tempo de UPS operação. Isso 
garante à carga uma energia de qualidade com 
baixíssima distorção harmônica, tensão e freqüência 
rigorosamente controladas e independentes da rede 
elétrica. Sem nenhuma dúvida, esta é a topologia que 
apresenta a maior confiabilidade e robustez, ideal para 
alimentar cargas críticas. 
Para aumentar a confiabilidade do sistema, 
normalmente também é acrescentada uma Chave 
Estática (by pass) para realizar a transferência de carga 
do inversor para a rede. Isso se faz necessário durante 
situações de sobrecarga, curto-circuito, falha no 
inversor ou ainda para realização de manutenção no 
equipamento. Na maior parte dos casos, existe um 
circuito independente para recarga do banco de baterias 
(carregador de baterias), o qual propicia gerenciamento 
totalmente voltado para as necessidades desta, 
aumentando sua vida útil e confiabilidade no sistema, 
uma vez que 60% das falhas em UPSs são provocadas 
pelas baterias. Utilizando circuitos independentes para 
retificador e carregador de baterias é possível otimizá-
los melhorando a qualidade da energia drenada da rede 
elétrica e também dimensionar a corrente necessária 
para a recarga de grandes bancos de bateria por meio de 
carregadores de grande capacidade ou mesmo a 
conexão em paralelo de vários módulos, 
proporcionando grandes autonomias. Os sistemas on- 
line dupla conversão operam normalmente com tensão 
mais elevada no barramento CC utilizando maior 
número de baterias. Este fator faz com que o 
rendimento do circuito inversor seja normalmente 
superior nesta topologia. O inversor é projetado para 
operação contínua, sendo neste caso totalmente 
compatível para aplicação em autonomias elevadas, de 
várias horas se for o caso, bastando apenas o 
dimensionamento do banco de baterias conforme a 
necessidade da carga. Nessa topologia, as cargas 
operam totalmente isoladas da rede elétrica. Assim a 
rede eletrica fica submetida ao fator de potência do 
equipamento e não da carga. Cargas de micro-
informática tipicamente possuem fator de 0,7. Já os 
UPSs on-line possibilitam a utilização de retificadores 
com elevado fator de potência reduzindo custos de 
instalação, tarifação, perdas e interferências na rede 
elétrica. A operação em conjunto com grupos geradores 
também é um ponto forte dessa topologia, pois isola as 
cargas críticas de toda e qualquer variação de amplitude 
e freqüência, comumente presente na tensão fornecida 
por esse tipo de fonte, sem necessitar do uso das 
baterias para manter a tensão e freqüência estabilizadas. 
2.7 Paralelismo de UPSs 
O paralelismo de UPSs promove um aumento de 
confiabilidade do sistema e/ou permite expansões 
futuras na potência nominal do UPS. 
A utilização do UPS com uma configuração paralelo 
redundante como medida de confiabilidade, diminui as 
probabilidades de falha de energia elétrica na carga e 
possibilita também a retirada de um dos UPS do 
barramento por motivos de falha de equipamentos, 
manutenção corretiva e manutenção preventiva. 
 
Configuração de paralelismo de UPSs. 
Paralelismo Passivo, chamado de Hot Stand-By, 
trabalha com dois UPSs de mesma potência (principal e 
reserva), a carga fica 100% conectado no UPS principal 
enquanto o outro UPS permanece em stand-by sem 
carga. Caso o primeiro UPS falhe o UPS reserva 
assume a carga sem tempo de transferência e sem danos 
a carga. 
A fig. 5 (a) mostra o diagrama em blocos da 
configuração Hot Stand-by entre dois UPSs. 
 
Figura 5 (a): Paralelismo de UPS utilizando a configuração 
Hot Stand-by. 
Paralelismo Ativo, as unidades de UPS são ligadas no 
mesmo barramento de saída. A carga é dividida em 
relação a quantidade de UPSs, exemplo duas unidades 
de UPSs 50% da carga fica conectada no primeiro UPS 
e os outros 50% da carga fica conectada no segundo 
UPS. Caso ocorra falha de um dos dois UPS a carga é 
transferida para o UPS que esta em funcionamento 
normal sem danos para carga. 
A fig. 5 (b) mostra o diagrama em blocos da 
configuração paralelo ativos. 
 
Figura 5 (b): Paralelismo de UPS utilizando a configuração 
Paralelo Ativo. 
 
2.8 Comunicação via Software do 
UPS 
Com o avanço da utilização de UPSs criou-se a 
necessidade de gerenciamento de ocorrências, um 
software de um UPS é um conjunto de ferramentas que 
possibilitam soluções diversas para este gerenciamento. 
Os parâmetros analisados pelo software são de Entrada 
e Saída, tensões, correntes, potência aparente, potência 
ativa, tempo de autonomia, programação shutdown 
(programação para fechamentos de arquivos e 
plataformas automaticamente), auto-diagnóstico, log 
de eventos, gráficos de histórico, alarmes de notificação 
por e-mail, notificação via rede, acesso remoto ao UPS, 
verificação de circuitos que constituem o UPS (parte do 
software utilizado para calibração e manutenção do 
UPS),etc. 
O software de UPS trabalha com diversos sistemas 
operacionais, porem se faz necessário a verificação de 
compatibilidade com o seu sistema operacional. A 
comunicação ente o UPS e o computador geralmente é 
feita através de uma porta serial RS232 dedicada ou 
através de uma conexão USB. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.9 Vantagens e Desvantagens por 
topologia 
 
Tabela 1: Vantagens e desvantagens por topologia de UPS 
Topologia Vantagens Desvantagens 
UPS 
Standby 
Passivo 
Projeto simples. 
Baixo custo em 
relação às demais 
topologias. 
Tamanho reduzido. 
A carga não é 
isolada da rede. 
Tempo de 
transferência . 
Não regula a 
tensão de saída. 
Forma de onda 
trapezoidal em 
modo bateria. 
 
UPS Line 
interactiva 
Em comparação ao 
UPS dupla 
conversão o custo é 
baixo para um 
mesmo valor de 
potência nominal. 
 
A carga não é 
isolada da rede. 
Não regula a 
freqüência de 
saída, pois 
depende da rede 
CA. 
A regulação da 
tensão de saída é 
pobre porque o 
inversor não é 
conectado em série 
com a rede CA. 
 
UPS On-
line Dupla 
Conversão 
A carga é protegida 
permanentemente 
pelo inversor contra 
qualquer distúrbio 
da rede. 
Regulação precisa 
da tensão de saída. 
Isolamento entre 
entrada e saida. 
Regulação precisa 
da freqüência de 
saída. 
Não apresenta 
problemas de tempo 
de transferência. 
Possui bypass. 
Preço elevado em 
relação às demais 
topologias. 
Permanentemente 
processam energia. 
Baixo rendimento 
pela presença de 
dois conversores 
em serie. 
A confiabilidade é 
comprometida sem 
instalação de 
bypass. 
 
2.10 Aplicações por topologia 
 
Tabela 2: Aplicação por topologia de UPS 
Topologia Aplicações 
UPS 
Standby 
Passivo 
Depende do compromisso entre o nível 
aceitável de proteção contra transitórios e 
o custo. 
Devido às desvantagens indicadas 
anteriormente, esta topologia de UPS é 
usada somente para baixas potências 
nominais (<3kVA). 
O UPS é normalmente aplicado para 
alimentar computadores pessoais. O 
tempo de transferência quando falta a rede 
é absorvido pelo filtro capacitivo de 
entrada da fonte interna do computador 
(banco de capacitores). 
UPS Line 
interactiva 
Não é adequado para alimentar cargas 
críticas com potências nominais média e 
alta, porque não é possível regular a 
freqüência desaída. Por esta razão, quase 
nunca é usado em tais potências. esta 
topologia de UPS é recomendada para 
baixas potências nominais (<5kVA). 
UPS On-
line Dupla 
Conversão 
Devida a suas numerosas vantagens, UPSs 
dupla conversão são quase exclusivamente 
usadas para proteção de aplicações críticas 
em altas potências nominais. 
Sua aplicação é recomendada para 
potências maiores que 2kVA e em cargas 
críticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.11 Média de custos do UPS por 
topologia x potência 
 
Tabela 3: Custo médio de equipamentos segundo os 
principais fornecedores no mercado de UPS em São Paulo, 
considerando topologia x potência 
Topologia Custo por KVA 
UPS Standby Passivo R$ 400,00 
UPS Line interactiva R$ 700,00 
UPS On-line Dupla Conversão R$ 1.000,00 
 
2.12 Topologia x Potência 
 
Tabela 4: Disponibilidade de UPS segundo os principais 
fornecedores no mercado de UPS em São Paulo, considerando 
topologia x potência 
Topologia Potência 
UPS Standby Passivo 0,4Kva a 3Kva 
UPS Line interactiva 0,4Kva a 20Kva 
UPS On-line Dupla Conversão 0,4Kva a 1,5Mva 
 
2.13 Topologia x Tensão de entrada / 
saída 
Tabela 5: Configurações disponíveis de tensão de entrada e 
saída de UPS segundo os principais fabricantes no mercado 
de UPS, considerando topologia x potência 
Topologia Tensão de entrada / saída 
UPS Standby Passivo Monofásica /monofásica 
UPS Line interactiva Monofásica /monofásica 
UPS On-line Dupla Conversão 
Monofásica 
/monofásica 
Trifásica 
/monofáfica 
Trifásica 
/trifásica 
 
 
 
 
2.14 Algumas Marcas de UPS por 
topologia 
Tabela 4: Marcas de UPS por topologia mais comercializadas 
Topologias 
UPS Standby 
Passivo 
UPS Line 
interactiva 
UPS On-line 
Dupla 
Conversão 
 ABB 
APC APC APC 
 CP Eletronica 
 CM Comandos Lineares 
CS Industria 
Eletronica 
CS Industria 
Eletronica 
CS Industria 
Eletronica 
 ENGETRON ENGETRON 
EQUISUL EQUISUL EQUISUL 
 LIBERT LIBERT 
MGE MGE MGE 
NHS NHS NHS 
POWERWARE POWERWARE POWERWARE 
 SIEMENS 
SMS SMS SMS 
ETC ETC ETC 
 
2.15 Principais distúrbios presentes na 
rede elétrica, cujo efeito pode ser 
amenizado com a utilização de no 
breaks 
As fig. 6 (a), (b), (c), (d), (e), (f) e (g) mostra alguns 
tipos de distúrbios típicos gerenciados pelos No breaks . 
 
Figura 6 (a): SAGS- subtensões (causa- partida de grandes 
equipamentos, curto-circuitos, falha em equipamentos ou 
manobras da concessionária). 
 
 
 
Figura 6 (b): SWELLS- sobretensões (causa- partida de 
grandes equipamentos, curto-circuitos, falha em 
equipamentos ou manobras da concessionária). 
 
Figura 6 (c): OUTAGES- interrupção (causa- curto-circuitos, 
descargas atmosféricas, acidentes que exijam manobras 
precisas de fusíveis, disjuntores, etc). 
 
Figura 6 (d): TRANSIENTS- transientes (causa- descargas 
atmosféricas, manobras da concessionária, manobras de 
grandes cargas e bancos de capacitores). 
 
Figura 6 (e): HARMONICS- distorção harmônica (causa- 
retificadores, chaves de potência, lâmpada florescente) . 
 
Figura 6 (f): FREQUENCY DEVIATIONS- oscilação de 
freqüência (causa- sistemas dinâmicos- geradores). 
 
Figura 6 (g): SPIKES/NOCHES- ruídos, picos (causa- 
equipamentos conversores). 
 
 
 
 
 
 
 
Na fig. 7 é mostrado uma seqüência de distúrbios em 
um determinado período. 
 Figura 7: Seqüência de distúrbios em um determinado 
período. 
2.16 Dimensionamento 
O correto dimensionamento de um UPS dentro de uma 
instalação deve levar em consideração não somente o 
estudo completo da carga a ser alimentada e seu nível 
de criticidade, mas também os distúrbios elétricos 
possíveis à montante do equipamento e também aqueles 
que podem ser gerados para a rede após a instalação do 
UPS. Um bom projetista deve ainda prever as 
redundâncias necessárias para que as operações de 
manutenção possam ser efetuadas de maneira 
transparente, ou seja, sem desligamentos nas cargas . 
Na maioria dos casos, a única informação disponível 
sobre a carga a ser alimentada está no manual ou no 
próprio equipamento, nas etiquetas de identificação. 
Quando não se dispõe destas informações é possível 
obtê-las a partir de medições nas cargas com aparelhos 
apropriados, preferencialmente em rms, cuja leitura 
integra todas as componentes e reflete os verdadeiros 
valores de potência e corrente. 
Ainda sobre a carga, é de extrema importância conhecer 
suas características: indutiva, capacitiva, resistiva ou 
mista e também a simultaneidade. Estas informações 
são importantes pois os UPS possuem fator de potência 
de saída diferentes, conforme sua topologia, nos 
equipamentos Standby passivo o fp é de 0,45 a 0,7; 
Line interactiva de 0,6 a 0,7 e no on line de 0,7 a 1,0 
sendo que o padrão de mercado fica entre 0,7 e 0,8. 
Previsão de acréscimo de carga para o UPS com 
ampliação do parque de micro-informática, usualmente 
em torno de 20 a 30% da potência total. 
Analise da topologia a ser utilizada, por meio das 
tabelas que constam neste artigo é possível estabelecer 
uma relação custo x beneficio sobre a melhor topologia 
a ser aplicada. 
Analise dos parâmetros técnicos do UPS: 
Tensão nominal de entrada: é a tensão da rede elétrica 
onde será ligado o no-break. 
Faixa de tensão de entrada: variações abaixo ou acima 
da tensão nominal, valores que podem fazer o UPS 
trabalhar através das baterias mesmo com tensão 
presente na entrada e sinalizar indisponibilidade no by 
pass estático em razão das variações de tensão. 
Tensão nominal de saída: é a tensão que o UPS entrega 
para carga. Dependendo da topologia do UPS existe 
uma variação na tensão de saída. Para a topologia 
Stand-by +/- 5 %, Line Interactiva +/- 5 % e On-line 
Dupla conversão +/- 1 %. 
Autonomia típica: é quanto tempo o UPS permanecerá 
fornecendo energia elétrica para a carga sem a presença 
de rede elétrica na entrada do UPS. Esse valor pode ser 
mascarado por diversos fatores (percentual de carga 
ativa no momento que o UPS esta operando através da 
bateria, tipo de bateria automotivas ou clico profundo 
(seladas estacionarias), etc). 
Freqüência: a frequência da rede elétrica com a qual o 
UPS consegue operar sem entrar no modo bateria. 
Freqüência de saída: é a freqüência que o UPS entrega 
para carga. Dependendo da topologia do UPS esta 
freqüência não é corrigida, a correção da freqüência de 
saída por topologia é Stand-by não corrige a freqüência, 
Line Interactiva não corrige a freqüência e On-line 
Dupla conversão freqüência de saída com variação de 
5% da freqüência nominal. 
Forma de onda: identifica o tipo de onda que o inversor 
do UPS gerar para carga. Tipos de forma de onda por 
topologia Stand-by forma de onda trapezoidal, Line 
Interactiva forma de onda senoidal e On-line Dupla 
conversão forma de onda senoidal. 
Tempo de acionamento do inversor: topologias Stand-
by e Line Interactiva possuem um tempo de 
acionamento do inversor ou possui um tempo de 
transferência, dependendo da carga a mesma pode 
desligar. A topologia On-line Dupla conversão não 
possui tempo de transferência. 
Parâmetros como: rendimento, fator de potência de 
entrada, fator de crista, filtros, supressores de surtos, 
sinalizações áudio-visual, partida a frio, tempo médio 
de recarga, Tempo Médio entre Falhas (MTBF), 
dimensões, peso, quantidade de gabinetes, conexão de 
software de gerenciamento, etc.são obrigatórios em um 
dimensionamento. 
Analise da infra-estrutura elétrica e física do local para 
implementação do UPS, analise do tempo de autonomia 
do UPS, analise do custo de aquisição, analise do custo 
de implementação e analise do custo de manutenções 
futuras (manutenção corretiva, manutenção preventiva, 
manutenção preditiva, contratos de manutenção, preço 
das principais peças que constituem o UPS). 
2.17 Conclusão 
O UPS é uma poderosa solução tecnológica para 
contingenciamento de cargas de TI e de missão critica, 
possui tecnologia para corrigir vários distúrbios 
elétricos protegendo a carga e isolando-a darede, além 
de suprir a energia em uma eventual falta de 
eletricidade, conforme o tempo de autonomia das 
baterias, ou momentaneamente, até que energia seja 
reestabelecida por meio de geradores ou pelo retorno da 
rede comercial. 
O poder das grandes corporações, seu potencial de 
crescimento e permanência no mercado estão 
diretamente ligados à capacidade que têm, em gerar, 
tratar, armazenar, gerenciar e disseminar informações. 
Alguns minutos “fora do ar” pode representar um 
grande prejuízo para os negócios, para os acionistas e 
principalmente para a marca da empresa, implicando 
em perda de credibilidade perante o mercado e perda de 
vantagens competitivas perante a concorrência. 
Este é um ótimo argumento a favor da área responsável 
pela gestão de infra-estrutura na justificativa às áreas 
responsáveis pela gestão de finanças e marketing sobre 
a importância estratégica em planejar e investir na 
melhor solução em no breaks como equipamentos de 
contingência. 
 
2.18 Referências Bibliográficas 
Torrico, R., P. Bascopé. Sistemas Estáticos de Potência 
Ininterrupta (UPS). Universidade Federal do 
Ceará Centro de Tecnologia Departamento de 
Engenharia 
Francisco, P., D. Garsia E., Cabaleiro, P. Cortizo. 
Sistemas de Energia Inuterrupta (NO-BREAK). 
UGEP-DELT-EE Universidade Federal de 
Minas Gerais 
(2003) Diferentes tipos de no-break. APC American 
Power Conversion 
Saccol, A., Martins E., Gabiatti, G. E., Bonan G. 
(2004). Nobreaks Topologias Principais. CP 
Eletrônica S. A. 
Gabiatti, G. E., Bonan G. Paralelismo Ativo. CP 
Eletrônica S. A. 
Carlos, J., Ramires. UPS 3 phase & Configurations. 
Libert; Emerson Network Power.