Studio per l'aumento di efficienza dello stadio inverter di un UPS modulare per data center

Gli UPS (Uninterruptible Power Supply) sono dispositivi che in caso di blackout o problemi alla rete elettrica, sono in grado per un tempo limitato, di mantenere costante l'alimentazione ad un carico che gli viene collegato. Sono fondamentali all'interno di strutture come i data center, in cui possono intervenire per assicurare il continuo funzionamento dei dispositivi informatici e dei servizi digitali che gestiscono. In un data center l'efficienza di un UPS è molto importante, essendo sempre in funzione e per l'entità delle potenze gestite un'alta efficienza porta ad un risparmio sui costi di funzionamento della struttura, oltre che a un minore spreco di energia. Un UPS è composto principalmente da due stadi, il primo d'ingresso è di raddrizzamento, in cui la tensione alternata dalla rete elettrica viene convertita in tensione continua, per immagazzinare energia all'interno di batterie e utilizzarla in caso di necessità, il secondo stadio di uscita a inverter, converte la tensione continua delle batterie in tensione alternata per alimentare il carico. L'azienda Socomec specializzata nella disponibilità, controllo e sicurezza delle reti elettriche in bassa tensione, tra i diversi prodotti che offre progetta e sviluppa UPS per data center. Con l'intenzione di migliorare l'efficienza di un UPS modulare già in produzione, vuole espandersi e sviluppare un UPS ad alta efficienza in grado di funzionare con piccole modifiche anche nella rete elettrica nordamericana. In questa tesi verranno quindi spiegate le principali differenze tra la rete elettrica europea e nordamericana, successivamente tramite un'analisi comparativa si andrà a ricercare per il solo stadio inverter, la combinazione di topologia e semiconduttori di potenza con la maggiore efficienza e che si adatti ad entrambe le reti elettriche, infine verrà calcolato il rendimento complessivo dell'UPS e confrontato con le misure sperimentali.