Los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) alimentados por batería son cruciales para proteger los equipos sensibles de centros de datos, instalaciones médicas, fábricas, centros de telecomunicaciones e incluso hogares frente a picos y cortes de la red eléctrica a corto plazo. En caso de apagón prolongado, pueden proporcionar la electricidad necesaria a corto plazo para lograr un apagón preparado y evitar la pérdida de datos.
En general, los SAI pueden clasificarse como "en línea" o "fuera de línea". En los SAI offline, la carga está directamente conectada a la red. Cuando falla la alimentación de entrada, el sistema pasa al modo de alimentación por batería; el proceso de conmutación suele tardar unos 10 milisegundos en completarse, lo que limita el uso de SAI offline en algunas aplicaciones. Los SAI en línea añaden un circuito inversor y un circuito de carga y descarga de baterías entre la carga y la red, y el inversor permanece en funcionamiento independientemente de si la alimentación de entrada es normal o no. Por lo tanto, cuando hay un problema de entrada, el SAI en línea puede realizar una conmutación de "interrupción cero" y proporcionar energía de emergencia a la carga a través de la batería.
El SAI modular es el más favorecido por diseñadores y usuarios, ya que los SAI de menor potencia pueden conectarse en paralelo para satisfacer una mayor demanda de electricidad. El SAI modular puede ampliar rápida y fácilmente los sistemas de SAI existentes y ayudar a los clientes a obtener beneficios en el proceso de establecimiento de sistemas a gran escala.
Sin embargo, al igual que el diseño de cualquier fuente de alimentación, el diseño de SAI eficientes también presenta retos. Algunos factores clave a tener en cuenta son el tamaño, la capacidad de regulación de entrada-salida, la gestión de la batería y la topología.
El tamaño es crucial, sobre todo en aplicaciones en las que el espacio es muy valioso, como los centros de datos. En el pasado, los transformadores siempre han sido uno de los componentes más grandes de los SAI, pero con la aparición de una tecnología de semiconductores más avanzada, los circuitos de conmutación de alta frecuencia han sustituido a los transformadores, ahorrando espacio. Un SAI sin transformador puede proporcionar cientos de kVA de potencia de emergencia a grandes centros de datos en armarios de tamaño estándar.
Los SAI en línea utilizan PWM (modulación por ancho de pulsos) de alta frecuencia para realizar la conversión dual (CA-CC y luego CC-CA), que puede resolver muchos problemas de calidad de entrada que los SAI fuera de línea no pueden manejar, como la sobretensión de baja tensión y el ruido de línea, al tiempo que reduce el uso de la batería y prolonga su vida útil.