Da série 'Proteção na Tomada', parte 3 - Os 'Nobreaks'

Este blog abordou os filtros de linha e os estabilizadores, dispositivos mais baratos e com nível de proteção muitas vezes insuficiente para os aparelhos eletrônicos. 

Agora, esta postagem vai falar sobre os nobreaks, cuja característica principal é ter pelo menos uma bateria embutida, para fornecimento de energia de forma temporária na ausência de energia da rede. 

Visualmente, os modelos mais encontrados podem ser confundidos, externamente, com os estabilizadores, mas esses aparelhos não são simples versões destes com uma bateria. 

Em comum com os estabilizadores, os nobreaks possuem um transformador e um supressor de ruídos com varistores e filtros. Porém, apenas os modelos mais básicos são controlados por relés para o ajuste de tensão. Estes são chamados de nobreaks do tipo off-line, ou short-break. 

Os short-break são chamados assim porque levam algum tempo para acionarem a bateria após uma queda mais forte de energia, sendo portanto inadequados a aparelhos que precisem estar ligados permanentemente, como aparelhos hospitalares. 

Os nobreaks encontrados nas lojas são do tipo off-line ou short-break

Quando o fornecimento de energia está "normal", este tipo básico de nobreak funciona aproximadamente como um estabilizador, contando com componentes de melhor qualidade e menor tempo de resposta em relação aos estabilizadores abordados na postagem anterior. No caso de interrupção de energia, o controle detecta a anomalia e aciona a chave para fechar o circuito com a bateria (ou as baterias, em caso de modelos de maior capacidade), e esta passa a ser a fonte de energia temporária, alimentando um conversor de corrente contínua (fornecida pela bateria) para alternada. Em geral, short-breaks são equipados com conversores do tipo PWM, que fornecem onda quadrada ou semi-senoidal. Logo, este tipo de fornecimento provisório não é adequado para componentes mais delicados, como equipamentos de som, os quais podem apresentar ruídos ou mesmo não funcionar. Para computadores e equipamentos de vídeo, a qualidade não é a ideal, mas eles conseguem suportar por algum tempo.

Com o restabelecimento da energia, o controle abre a chave e a bateria passa a ser carregada pela rede elétrica, com o intermédio de um retificador que converte a corrente alternada para a contínua.

Como se vê, a solução já é melhor do que nos casos anteriores, mas para muitos equipamentos ainda há problemas. Mas, para quem pode pagar, há uma solução. 

Em nobreaks mais caros, geralmente custando mais de R$ 1.500,00 em cotação atual, o circuito é diferente, conforme a ilustração abaixo: 

O circuito de um nobreak propriamente dito, chamado de on-line. 

Outra ilustração, um pouco mais detalhada, mostrando o diagrama de um circuito nobreak on-line (do site Energia Extra)

Este modelo é chamado de nobreak on-line, conhecido assim porque a trajetória da corrente entre a rede elétrica e os equipamentos eletrônicos é, grosseiramente, linear. Em funcionamento normal, o controle bypass fecha a chave para o lado do fornecimento direto de energia, que vai para o transformador isolador. No caso de energia de má qualidade, com muitos ruídos e transientes, o controle detecta o problema e o bypass aciona a chave para o circuito de dupla conversão: a energia elétrica irregular passa para a fonte retificadora, é convertida em corrente contínua, vai para o circuito corretor de fator de potência, para minimizar as perdas, e depois é reconvertida em corrente alternada. Esta corrente ainda precisa passar pelo transformador, para a saída ser uma onda senoidal.

No caso de interrupção de energia, a bateria é acionada, e a corrente contínua fornecida passa para o conversor de saída, e depois para o circuito com transformador, para fornecimento de energia tal como seria se não houvesse o apagão.

Dessa forma, este tipo de nobreak passa a ser adequado para todos os aparelhos eletrônicos. Este passaria a ser a solução quase ideal. O problema é o alto custo.

Por outro lado, os nobreaks devem ser aterrados para funcionarem de forma plenamente satisfatória. Na próxima postagem, o blog abordará o processo de aterramento.