La arquitectura central de un sistema UPS (fuente de alimentación ininterrumpida) consta principalmente de un rectificador, un inversor, un banco de baterías, un interruptor de derivación estática y un sistema de control y monitoreo. Estos componentes trabajan en conjunto para realizar funciones como conversión de energía, almacenamiento, salida y protección. El principio operativo fundamental implica procesar la energía CA de entrada: en condiciones normales de energía de la red pública, el sistema suministra energía estable a la carga mientras carga simultáneamente el banco de baterías. En caso de una interrupción o anomalía del suministro eléctrico, el sistema cambia rápidamente al modo alimentado por batería-, utilizando el inversor para generar energía de CA estable y garantizar el funcionamiento continuo de los equipos críticos.
El rectificador y el inversor son los componentes principales de conversión de energía del sistema UPS. El rectificador convierte la energía de CA de entrada en energía de CC, con un doble propósito: proporcionar un suministro de CC estable al inversor y cargar el banco de baterías para reponer energía. El inversor convierte la energía CC nuevamente en energía CA que cumple con las especificaciones del equipo, entregando electricidad estable a cargas críticas como servidores, equipos de comunicación y sistemas de control industrial. Las unidades UPS de alto-rendimiento generalmente emplean electrónica de potencia avanzada para mantener el voltaje y la frecuencia de salida estables y al mismo tiempo minimizar el impacto de las fluctuaciones de energía y los armónicos en el funcionamiento del equipo.
El banco de baterías es un componente vital para el almacenamiento de energía y es crucial para mantener el suministro de energía durante los cortes. Los tipos comunes de baterías de UPS incluyen baterías-de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA) y baterías de litio. La capacidad de la batería determina la duración del suministro de energía de respaldo del UPS; Los usuarios normalmente seleccionan una configuración de batería según los requisitos de energía de carga y la duración de respaldo deseada. Además del almacenamiento de energía, el sistema de administración de la batería desempeña un papel fundamental al monitorear el voltaje, la corriente, la temperatura y el estado de salud de la batería en tiempo real-, evitando así la degradación del rendimiento causada por sobrecarga, sobre-descarga o temperaturas anormales.
