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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: bigluis en 10 de Junio de 2010, 17:05:12

Título: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: bigluis en 10 de Junio de 2010, 17:05:12
¿Por qué usar inversores cuando simplemente podemos conectar los dispositivos directamente a la batería?

:? Por ejemplo, las computadoras utilizan una fuente que convierte la corriente alterna a corriente directa, por eso estoy haciendo esta pregunta.

:? En vez de utilizar una UPS, ¿No es mas simple desconectar la fuente y conectar la batería a la computadora?
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: willynovi en 10 de Junio de 2010, 17:56:24
no estoy muy al tanto de cual es la funcion de una UPS, que alguien me corrija si estoy equivocado.

Imagino que tu pregunta es de invertir la tensión continua de la bateria a tensión alterna y de allí alimentar la PC?

Pues yo creo que es por una cuestion de que es Plug and Play por decirlo así, si fuera que tienes que conectar la bateria a la computadora, tendrias que tener todo un circuito como una fuente switcheada para poder generar todos los niveles de tension que necesita la PC, y eso ya esta incluido en la misma fuente de la PC.

Espero se haya entendido lo que quise decir  :oops:
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: fidodido18 en 10 de Junio de 2010, 19:36:46
 :D esta pregunta me da mucha risa  :D

bigluis tu ausumes como si todos supieran de electronica (grave error) conozco a muchas personas que le da miedo incluso conectar un electrodomestico, ahora no me imagino conectando sus computadores a una bateria!  :mrgreen:

Las personas no quieren saber que polaridad tiene la bateria, solo quiere enchufar y usar (por eso son tan famosos los dispositivos plug and play), ademas que apenas las baterias estan empezando a desarrollarse y creanme que le faltan mucho por desarrollar en cuanto almacenamiento de la energia sin desmeritar los logros conseguidos hasta ahora, que son muchos.

muchos portatiles he visto que tienen cargadores que van al cenicero que da 12 Vdc de los carros.. asi que pronto y con el avance de la energia alternativa los equipos traeran dos modos de conexion, DC y AC.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: bigluis en 10 de Junio de 2010, 20:23:23
:D esta pregunta me da mucha risa  :D

bigluis tu ausumes como si todos supieran de electronica (grave error) conozco a muchas personas que le da miedo incluso conectar un electrodomestico, ahora no me imagino conectando sus computadores a una bateria!  :mrgreen:

Las personas no quieren saber que polaridad tiene la bateria, solo quiere enchufar y usar (por eso son tan famosos los dispositivos plug and play), ademas que apenas las baterias estan empezando a desarrollarse y creanme que le faltan mucho por desarrollar en cuanto almacenamiento de la energia sin desmeritar los logros conseguidos hasta ahora, que son muchos.

muchos portatiles he visto que tienen cargadores que van al cenicero que da 12 Vdc de los carros.. asi que pronto y con el avance de la energia alternativa los equipos traeran dos modos de conexion, DC y AC.

 :lol: Me refería a que nosotros podriamos adaptarle al equipo ese sistema, es decir en ves de buscar como diseñar inversores, mejor diseñar algo para la PC para que conectemos la bateria de forma directa.

 :P Es mas podriamos hacer este equipo y venderlo como plug and play.

Supongo que sería mucho más barato.

 :? Tambien he visto como las casas que venden equipos solares, siempre venden inversores, y me pregunto,  :huh: ¿porque vender inversores y no vender la adaptación del equipo a DC?
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: migsantiago en 10 de Junio de 2010, 21:02:29
Las baterías de UPS operan a muchos voltajes... 6, 12, 48, 480V, etc.

¿Cómo crearías una fuente de PC que opere a tantos voltajes?

Además existen mucho más equipos electrónicos que un UPS protege... desde PCs hasta equipos para invernaderos. Lo más fácil es hacer el inversor a 120VCA o 220VCA y de ahí que el voltaje del equipo a respaldar se transforme a lo más óptimo.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: gauchosuizo en 11 de Junio de 2010, 08:21:26
hola

la funcion basica de un ups es alimentar la computadora en caso de una interrupcion en la linea. La diferencia que tiene el ups con una bateria o una fuente de alimentacion es que,  cuando la energia de linea se corta, el ups le da la energia a la compu de sus baterias a una velocidad muy rapida. De esta manera la computadora casi ni se entera que la energia de linea se corto y asi se evita la perdida de datos. La velocidad de coneccion de la energia es el punto importante de un ups.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: migsantiago en 11 de Junio de 2010, 10:32:57
Hola Gaucho. Hay UPS online que nunca interrumpen la energía hacia los equipos respaldados. Cuentan con...

Entrada AC -> Rectificador (AC a DC) -> Batería(s) -> Inversor (DC a AC) -> Equipo respaldado

De esta forma no hay interrupción en la energía. Son más caros que los standby que sólo activan el Inversor ante la falta de Entrada AC.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: reiniertl en 11 de Junio de 2010, 10:48:08
Hay que tener en cuenta varios factores que determinan que se utilicen inversores en lugar de una batería directamente:

1. Los equipos suelen utilizar varias tensiones de trabajo (una PC tiene en su fuente de salida +-12V, 5V y 24V) de los cuales cada una demanda diferentes cantidades de corriente.

2. El inversor puede permitirle a la batería entregar mayor potencia con menor corriente. Una PC a todo tren puede llegar a ocnsumir unos 350W. Si se sacase directamente de una batería de 12V, ésta tendría que dar una corriente de aproximadamente 30A. Con una resistencia interna de unos pocos Ohm (supongamos que de 1Ohm), la batería tendría que disipar en forma de calor 900W, es decir más potencia de la que debe entregar. Conclusión no es eficiente alimentar directamente desde la batería un circuito con una carga tan fuerte.

3. No hay baterías de tamaño apropiado que aguanten semejante carga

5. Es mejor para las personas tener un equipo que se comporta igual a cómo lo hace un tomacorrientes (sobre todo para los que no pueden lidiar con dos cosas diferentes a la vez)

6. Si fuese más fácil y económico conectar la PC directo a la batería, no creo que los ingenieros de todas partes el mundo se hubiesen complicado tanto con un inversor, que es un equipo comlejo y difícil de lograr desde el punto de vista tecnológico. Ahora lo vemos fácil, pero cuando se comenzaron a desarrollar no creo que la cosa fuese tan simple.

Saludos
Reinier
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: tapi8 en 14 de Junio de 2010, 14:33:01
Solo añadir un comentario en cuanto a UPS o SAIs, actualmente hay 4 tecnologias:

OFF-LINE: Solo se venden actualmente en tiendas de informatica para alimentar un ordenador cuando se va la corriente, tienden a desaparecer, no protegen el equipo de nada mas.
INTERACTIVOS: Ademas de hacer lo de los OFF-LINE controlan la señal de la red y en caso de sobretensiones o bajadas bruscas estabilizan esa señal o pasan momentaneamente a baterias.
ON-LINE: Bastante usada en equipamiento profesional, y para grandes potencias aunque ultimamente esta siendo desbancada por una evolucion de ella misma, la que va a continuacion.
ON-LINE DOBLE CONVERSION: La mas usada actualmente, para equipos profesionales se usa esta exclusivamente, ya que toma la electricidad de la red la convierte a baterias de 12V y de ahi genera los 230V O 400V para alimentar la carga, generalmente alimentan oficinas enteras de ordenadores, edificios enteros, nodos de comunicacion etc. Los hay hasta de 25000KVAs (Kilovoltanperios o kaveas). Yo con el mas grande que trabaje fue uno de 120KVAs para alimentar un edificio de investigacion, para proteger todo el material, muy delicado y muy caro, y en caso de corte de electricidad mantener el edificio durante 10 o 15 minutos hasta que entrara el generador diesel, toda la corriente del generador pasa a traves del SAI antes de llegar a los equipos del mismo modo que la de la red, se convierte a 12V se mete a baterias y de ahi se generan los 230V o los 400V trifasicos.
Los que trabajais con equipos profesionales escoger uno de estos ultimos lo ahorrareis en equipos informaticos, en tiempo y dolores de cabeza.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: bigluis en 14 de Junio de 2010, 19:16:13
Hola Gaucho. Hay UPS online que nunca interrumpen la energía hacia los equipos respaldados. Cuentan con...

Entrada AC -> Rectificador (AC a DC) -> Batería(s) -> Inversor (DC a AC) -> Equipo respaldado

De esta forma no hay interrupción en la energía. Son más caros que los standby que sólo activan el Inversor ante la falta de Entrada AC.

Si no me equivoco un inversor utiliza
1. Un convertidor DC->DC para evitar dañar la batería y tener varios tipos de voltajes a partir de una sola batería
2. Y finalmente convierten DC->AC
con una eficiencia de alrecedor de 90%.

Luego la fuente de los equipos hacen lo siguiente convertir
1. AC->DC (Rectificador).
2. DC->DC (Fuente Conmutada).
con una eficiencia de alrededor de 90%.

 :? No se ustedes pero me parece que realizar las conversiones DC->AC, AC->DC y DC->DC son pasos innecesarios y que finalmente consumen energía. Es decir al final y al cabo solo se necesita convertir DC->DC.

Por eso yo propongo que diseñemos o modifiquemos una fuente para PC que tenga un par de terminales externas que se conecten a la batería, y con la misma fuente cargar la batería y realizar la conversion DC->DC necesaria para la computadora.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: migsantiago en 14 de Junio de 2010, 20:17:11
Yo con el mas grande que trabaje fue uno de 120KVAs para alimentar un edificio de investigacion, para proteger todo el material, muy delicado y muy caro, y en caso de corte de electricidad mantener el edificio durante 10 o 15 minutos hasta que entrara el generador diesel, toda la corriente del generador pasa a traves del SAI antes de llegar a los equipos del mismo modo que la de la red, se convierte a 12V se mete a baterias y de ahi se generan los 230V o los 400V trifasicos.

Uy me ganas, los más grandes que yo arranqué fueron unos de 100kVA  :mrgreen:

¿Qué marcas trabajas? (si se puede saber jeje) Yo trabajaba con Powerware y Gamatronic.  :mrgreen:

Bigluis, una de las mayores ventajas de usar AC es que es transportable. Con AC puedes subir el voltaje y bajar la corriente como consecuencia, de forma que los cables para transportar la energía entre ciudades son delgados.

Con DC no se puede.

Es por eso que a nuestros hogares llega AC y de ahí se rectifica, amplifica, reduce, y se le hacen n modificaciones para operar con n aparatos.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: bigluis en 15 de Junio de 2010, 12:21:43
Bigluis, una de las mayores ventajas de usar AC es que es transportable. Con AC puedes subir el voltaje y bajar la corriente como consecuencia, de forma que los cables para transportar la energía entre ciudades son delgados.

Con DC no se puede.

Es por eso que a nuestros hogares llega AC y de ahí se rectifica, amplifica, reduce, y se le hacen n modificaciones para operar con n aparatos.

Si, yo se eso, pero opino que inversores como UPS, son para transmitir la energia a muy corta distancia, por lo tanto no es necesario elevar la tension.

 :? Lo que me gustaría hacer es algo así como lo que usan las PC portátiles, que a ellas les llega un voltaje DC y luego este lo utilizan tanto para cargar la batería como para alimentar el equipo, y cuando se les quita la alimentación AC la batería queda alimentando el equipo.

Lo que no sé es que si la portátil tiene un inversor interno, lo que dudo mucho porque lo considero innecesario. Yo me imagino que las portatiles solo tienen un convertidor DC->DC interno para poder enviar los distintos voltajes que necesita la PC y no dañar la batería.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: tapi8 en 15 de Junio de 2010, 13:28:20
Citar
   ¿Qué marcas trabajas? (si se puede saber jeje) Yo trabajaba con Powerware y Gamatronic.   
     


Trabajaba CHLORIDE para los pequeños (interactivos) y en equipos grandes RIELLO porque iban mejor de precio.

Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: andboc en 29 de Agosto de 2010, 18:06:39
Haciendo mi aporte, les comento que yo tambien estoy trabajando en el desarrollo de un inversor de DC a AC, y la razón mas validad para el desarrollo de estos esquipos, es que resulta mas eficiente la transmision de potencia en AC que en DC.

Para poder cubrir mayores distancias con una fuente de DC, se requiere generar mayor potencia y/o conductores de mayor calibre, mientras que para AC no y esto se debe ademas a la facilidad de usar los transformadores de tension y su configuracion como auto-transformadores que permiten elevar la tencion y ganar potencia sin tener una fuente adicional.     

En el mundo de la electronica es facil considerar que usando circuitos de regulacion de voltaje yo puedo conectar una bateria, pero los mismos generan mayor gasto de potencia lo que afecta el diseño y nos pide que tengamos cada vez baterias mas grandes o con mayor capacidad de almacenamiento.

Con esto no quiero decir que no se pueda, pero todo los diseños deben estar basados en la eficiencia energetica.  Y para eso los invito a que busquen la historia de la energia electrica y el porque de la victoria del ALTERNADOR de Tesla sobre el DINAMO de Edinson.
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: Menta en 30 de Agosto de 2010, 23:10:31
Estoy deacuerdo que es posible hacerlo y que es más eficiente que usar un ups. Comercialmente se usan los ups porque son universales, todo lo que funciona en alterna, luces, equipos de audio, parlantes, electrodomesticos tendrían que tener su contraparte en contínua, por eso es más simple usar un inversor y no tener que cambiar todos los aparatos a proteger por unos de contínua.

En el caso particular que planteas de hacerlo con una pc, bueno, las pcs de escritorio funcionan todas con alterna y traen una fuente para alterna, si quieres evitar el uso de un ups con inversor tendrás que modificar la fuente o reemplazarla por otra o poner 2 en paralelo, las pcs no pueden venir así de fábrica, pues implicaría aumentar el costo, si bien se reduce el del "ups sin inversor" sólo una fracción de las pcs se van a usar con un ups.
También piensa que en general los ups para pc están diseñados para funcionar durante unos minutos y así salvar cortes de corta duración y algunos sólo dan tiempo a guardar lo que se estaba haciendo y apagar correctamente el equipo, la principal limitante de ello es que una pc de escritorio consume relativamente mucho y una batería de gel de 7Ah como la de mi ups no dura para más de 15 min.

Tendrás que diseñar una caja que reemplaze la fuente de la pc por un juego de conversores dc-dc que reciba 12V (por ejemplo) y saque +12, -12, +5, -5, 3.3, etc que también reciba la señal de encendido de la placa madre y que tenga salida al exterior para conectar a la batería. Luego tendrás que hacer el cargador de la bateria o fuente principal ac/dc que puede ser un trafo muy grande de por lo menos 30A  :mrgreen: o una fuente conmutada que es lo más correcto, podría ser externa a la pc y ponerla en un gabinete junto con la batería o podrías ponerla en la misma pc, junto con los conversores dc/dc si quepasen y entonces sí te quedaría fuera solamente la batería.

Otra cosa, el monitor si es TRC necesita conectarse a alterna y ahí se complica todo, si tienes un lcd no hay drama, lo alimentas con contínua, los parlantes lo mismo, hay parlantes potenciados para alterna que los puedes modificar facilmente para continua o compras los de contínua que tambien vienen...

Esta es mi opinión al respecto, yo no le veo inconveniente al uso de contínua en nuestros apartos, la única limitante que le encuentro son las pérdidas ohmicas en el caso de tener que conectar aparatos distantes, pero no es este el caso.

2. El inversor puede permitirle a la batería entregar mayor potencia con menor corriente. Una PC a todo tren puede llegar a ocnsumir unos 350W. Si se sacase directamente de una batería de 12V, ésta tendría que dar una corriente de aproximadamente 30A. Con una resistencia interna de unos pocos Ohm (supongamos que de 1Ohm), la batería tendría que disipar en forma de calor 900W, es decir más potencia de la que debe entregar. Conclusión no es eficiente alimentar directamente desde la batería un circuito con una carga tan fuerte.

3. No hay baterías de tamaño apropiado que aguanten semejante carga

No estoy deacuerdo con esto reiniertl, pues en cualquier ups la batería también tendría que dar 30A y un poco más por las pérdidas de transformación.
En definitiva, todo lo que consuma la pc sale sí o sí de la batería (los 350W).
Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: sansanoloko en 31 de Agosto de 2010, 01:33:49
Hola a todos los compañeros del foro!!

Debo admitir que comparto la inquietud de bigluis, ya que había llegado a un planteamiento similar en cuanto a lo "absurdo" de hacer conversiones DC-AC-DC de la UPS que portege mi PC de escritorio, cuando dicha UPS la tengo delante de mis pies, debajo del escritorio, a no mas de 1 metro del PC que está protegiendo...!! Y me refiero al "absurdo" ya que cada conversión implica una pérdida de energía, que impacta en la duración de la carga utilizable en la batería de la UPS, y la idea es justamente lo contrario, que la carga de la batería dure el mayor tiempo posible, para respaldar información ó terminar un trabajo urgente.

Igual había llegado a la idea de modificar una fuente de PC para que trabaje con una batería de 12V y gestionase la carga de la misma, una especie de fuente-ups para PC.Pero hace poco me dí cuenta que el enfoque que estaba utilizando era poco práctico, ya que me estaba atando a una batería de 12V para alimentar una carga de 350W de consumo, y como lo planteó reiniertl, por la cantidad de corriente necesaria, la resistencia interna de la batería terminaría disipando más potencia de la que consume la carga, resualtando en un sistema mucho menos eficiente que una UPS común.

Entonces, repasando los esquemas de las fuentes de poder de los PC y los monitores LCD (fuentes conmutadas o switching), que son en esencia conversores DC-DC, me pregunté entonces: ¿necesito realmente los 12V? La respuesta fue un rotundo NOOOOO. Lo que realmente necesito es la tensión de entrada para los conversores DC-DC que componen las fuentes de poder que voy a utilizar, es decir, necesito por lo menos 141Vdc (100Vrms * sqrt(2)) aprox.

En base a lo anterior, lo lógico es preguntarse:

¿De donde saco una batería de 141V?: lo primero que pensé fue poner las baterías de 12V en serie, pero me saldría una millonada!!, pero recordé que si estoy entregando mayor tensión, necesito menor corriente para entregar la misma potencia, asi que estoy pensando en utilizar pilas AA recargables (NiMH) en serie, para ser más preciso, 120 pilas AA en serie. A 1,2V por pila, obtengo en total 144V.
 
¿Cuanta corriente debe entregarme la batería?: ya que la idea es mantener la igualdad en la potencia suministrada, para el caso de 350W a 144V, la corriente debiera ser 2,43A, lo que me dice directamente que las pérdidas por la resistencia interna de la batería se ven drásticamente reducidas (no despreciables).

¿Cuanto tiempo me duraría la carga de la batería?: Si utilizara pilas AA de 2500 mAh, a 144V tendría, a plena carga, 360Wh almacenados. Para la carga de 350W, la enegía almacenada debiera durarme (de forma ideal) 1,02 h. Si la utilización de la energía almacenada fuera del 60%, la duración de la batería queda en 36,72 min.

¿Es realmente viable esta alternativa?: muchos compartirán la idea que debe ser de locos ingeniar un banco de baterías con tantas pilas en serie, de hecho lo es. Pero también compartirán la idea que la gestión de la carga de dicha batería puede ser mas sencilla, ya que no se manejan grandes corrientes, no serían necesarios transistores y diodos de alta corriente para gestionar la conmutación desde la red a la batería, es decir, la electrónica se vuelve más simple y económica. Además, aqui yo no hablo de modificar la fuente de poder del PC, sino que hablo de replantearse una UPS, preparada solo para alimentar fuentes conmutadas (switching).

Bueno, es solo una idea más dentro de esta lluvia de propuestas y críticas, y espero que la desmembren y analicen, en una de esas estoy loco...!

Saludos a quienes nos leen.

Título: Re: ¿Por qué usar inversores?
Publicado por: bigluis en 13 de Marzo de 2012, 14:02:42
¿De donde saco una batería de 141V?: lo primero que pensé fue poner las baterías de 12V en serie, pero me saldría una millonada!!, pero recordé que si estoy entregando mayor tensión, necesito menor corriente para entregar la misma potencia, asi que estoy pensando en utilizar pilas AA recargables (NiMH) en serie, para ser más preciso, 120 pilas AA en serie. A 1,2V por pila, obtengo en total 144V.

No es necesario Obtener 141V, lo que se necesita es realizar una fuente conmutada que genere los voltajes de la computadora a partir de 12VDC. Es decir convertir los 12Vdc a +-15, +-12, +-5, y eso se logra con transformadores con relación 0.8:1, 1:1 y 1:2.4 respectivamente. Tambien esta la opcion de utilizar reguladores de voltaje lineales pero eso no es tan bueno.

El diagrama en bloques quedaría algo así.

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=30982.0;attach=18095)

¿Cuanta corriente debe entregarme la batería?: ya que la idea es mantener la igualdad en la potencia suministrada, para el caso de 350W a 144V, la corriente debiera ser 2,43A, lo que me dice directamente que las pérdidas por la resistencia interna de la batería se ven drásticamente reducidas (no despreciables).


Debido a la ley de conservación de energía la batería de una UPS entrega si o si la potencia total de la computadora mas plas perdidas en las conversiones. Es decir si la computadora necesita 15 amp para funcionar una batería de UPS entregaría esos 15 amp mas las perdidas en las conversiones.

¿Cuanto tiempo me duraría la carga de la batería?: Si utilizara pilas AA de 2500 mAh, a 144V tendría, a plena carga, 360Wh almacenados. Para la carga de 350W, la enegía almacenada debiera durarme (de forma ideal) 1,02 h. Si la utilización de la energía almacenada fuera del 60%, la duración de la batería queda en 36,72 min.


¿Es realmente viable esta alternativa?: muchos compartirán la idea que debe ser de locos ingeniar un banco de baterías con tantas pilas en serie, de hecho lo es. Pero también compartirán la idea que la gestión de la carga de dicha batería puede ser mas sencilla, ya que no se manejan grandes corrientes, no serían necesarios transistores y diodos de alta corriente para gestionar la conmutación desde la red a la batería, es decir, la electrónica se vuelve más simple y económica. Además, aqui yo no hablo de modificar la fuente de poder del PC, sino que hablo de replantearse una UPS, preparada solo para alimentar fuentes conmutadas (switching).

Como se muestra en la imagen anterior, sólo se necesita una batería con la suficente capacidad