Por Rogério do Espírito Santo

Cada mercado e aplicação pede um nobreak específico, com características, potências e tecnologias específicas para atender às necessidades particulares de alimentação das cargas críticas, em cada ambiente corporativo, seja ele nas aplicações de TIC, médicas ou industriais. É neste cenário que informações mal colocadas pelo mercado de vendas podem confundir as empresas que precisam de total segurança para operar e ter produtividade.

Neste artigo, nós abordamos um assunto que gerou uma certa polêmica, trazida por clientes, que ao receberem informações de vendedores de diferentes empresas, comparando as soluções oferecidas, sentiram falta de informações isentas para a tomada de decisões. Muitos anúncios oferecem nobreaks dizendo ser isolados por IGBTs e, por esse motivo, esses equipamentos seriam equiparados aos nobreaks com transformador isolador, item de série nos nobreaks Logmaster. 

Para desmistificar esse assunto e esclarecer o argumento de vendas, que pode se transformar em uma isca atraente para o comprador e uma dor de cabeça futura para o gestor da aplicação, nós conversamos com um especialista no assunto, o engenheiro eletrônico Ivan Antoniolli, desenvolvedor de produtos da Ceitec, empresa pública vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e​ Inovações (MCTI), com mais de 40 anos de experiência no mercado e protagonismo em projetos de semicondutores e capacitores pelo mundo.

Siga lendo o nosso artigo e entenda mais sobre a comparação entre IGBTs e transformador e qual o nível de confiabilidade que ambos os componentes oferecem em um nobreak. 

Entenda a diferença entre IGBTs e transformador isolador

Os dois itens, IGBT e transformador isolador, são componentes eletro/eletrônicos, porém desempenham papéis bem diferentes em um dispositivo nobreak. Segundo Ivan, o IGBT é um transistor de potência, com três terminais, que permite controlar um fluxo de elétrons entre dois dos terminais, obedecendo o comando de tensão do terceiro terminal. O Transistor IGBT funciona em tensão contínua.

Já o transformador isolador é um componente de quatro terminais, projetado para isolar dois circuitos elétricos, um chamado de entrada e o outro de saída, mas permite que a potência elétrica seja transferida de um para outro, sem haver um contato metálico entre eles. O transformador isolador funciona em tensão alternada.

Como acontece a isolação no IGBT e no transformador isolador

De acordo com Antoniolli, o IGBT é construído sobre um substrato de silício, que é um material semicondutor,  mau condutor de calor, eletricidade e não isolante elétrico. Este material, quando adequadamente dopado, permite que circule corrente elétrica, quando solicitado pelo comando.

“Na ausência da tensão de comando, a tensão aplicada no IGBT faz com que os elétrons se concentrem nas extremidades do cristal, deixando a parte central pobre de elétrons e capaz de realizar a função de bloqueio de corrente elétrica”, explica Antoniolli. “Devido às reduzidas espessuras do cristal de silício (algo como 300um para IGBT de 1200V),  a sua capacidade de suportar tensões é projetada para um valor máximo bem definido e não permitido ser ultrapassado sob risco de dano imediato”, acrescenta.  “O transistor IGBT tem mecanismo de falha preferencial de curto-circuito, provocado principalmente pelo excesso de tensão”.

Sobre o transformador isolador, Ivan Antoniolli diz que o componente foi desenvolvido para a função de isolação elétrica, permitindo que um fluxo de potência passe dos seus terminais de entrada para a saída, sem existir um contato metálico entre as partes. “Ele faz isto usando o recurso de criar um campo magnético no circuito de entrada acoplado ao circuito de saída”, comenta. “As distâncias físicas entre a entrada e a saída são respeitadas e os condutores elétricos são revestidos com materiais isolantes adequados, para atender as exigências de rigidez dielétrica, compatíveis com o conceito de um isolador”, conclui.

Porque o IGBT não substitui o transformador isolador em um nobreak?

Por suas diferenças de concepção de projeto, não é possível afirmar que o IGBT substitui o transformador isolador como componente e quando aplicado em um dispositivo no Nobreak. Ivan Antoniolli explica que o IGBT é projetado para ser uma chave eletrônica liga/desliga, com capacidade de isolar a tensão continuada. Já o transformador isolador atende a requisitos de rigidez dielétrica, oferecendo uma isolação galvânica, ou seja, sem partes metálicas envolvidas, entre a entrada e a saída.

“O transistor IGBT foi projetado para ser uma eletrônica chave liga/desliga de alta velocidade. Tem no seu projeto um compromisso entre sua capacidade de condução de corrente, com perdas máximas e sua capacidade de suportar uma tensão, quando não em condução”, explica. “Ele é capaz de isolar a tensão contínua, quando não em condução, mas não atende às exigências do conceito de rigidez dielétrica, devido às proximidades físicas entre os terminais, e não oferece a isolação galvânica de um isolador”, esclarece Antoniolli.

O transformador isolador, por não ter contato metálico entre entrada e saída, está classificado como um isolador galvânico, sendo capaz de isolar tensões alternadas e também as contínuas. Nesse caso, o IGBT oferece isolação apenas para as tensões continuadas.

O Transformador isolador oferece proteção contra a maior causa de falhas nos nobreaks

Segundo a opinião do nosso entrevistado, que tem larga experiência no ramo de eletrônicos, o transformador isolador apresenta um conceito robusto, porque além de realizar a função de isolar a tensão de entrada e saída, também absorve os picos de tensão da rede, segundo ele, a maior causa de falhas dos nobreaks, por estarem diretamente conectados à rede elétrica 24 horas por dia. O transformador isolador também opera como um filtro, absorvendo os ruídos elétricos de alta frequência, existentes nos ambientes industriais.

Antoniolli também destaca o quesito segurança no transformador isolador. “O transformador isolador oferece maior segurança pessoal quanto ao choque elétrico, quando possibilita uma tensão de saída isolada da rede de alimentação de entrada, em qualquer condição de funcionamento do Nobreak”, destaca.

Dessa forma conseguimos, portanto, esclarecer as dúvidas dos consumidores e clientes, a respeito da relação de isolação oferecida pelos componentes IGBTs e transformador isolador. Dúvidas podem ser tiradas com a equipe técnica da Logmaster.

 Informações:  Engenheiro eletrônico Ivan Antoniolli, desenvolvedor de produtos da Ceitec.