Tiempo de conmutación: qué compran de verdad esos milisegundos

Qué pasa de verdad en esos milisegundos

Cuando una estación de energía está enchufada a la pared con un aparato enchufado a ella, la corriente de red pasa normalmente de largo. El inversor descansa y un relé conecta la toma de entrada con la de salida. A eso se le llama modo de paso, o bypass.

Cuando la red falla, ocurren tres cosas en secuencia. El circuito de vigilancia tiene que detectar la pérdida, y no puede hacerlo al instante, porque una tensión de red sana pasa por cero dos veces en cada periodo de todas formas: el circuito debe esperar lo suficiente para estar seguro de que la ausencia es real. Después el relé tiene que moverse físicamente, y es un contacto mecánico con masa y muelle. Y después el inversor tiene que subir a plena potencia, idealmente en fase con donde estaba la red.

El tiempo de conmutación publicado es la suma de esos tres, y el paso mecánico intermedio es el que fija el suelo. Por eso las cifras de cuatro marcas quedan tan apretadas en lugar de dispersarse: las limita más o menos la misma física.

SAI, EPS, y lo que esconden las palabras

En sentido estricto, lo que ofrece una estación de energía portátil es una alimentación de emergencia, un EPS: la carga funciona con la red hasta que la red desaparece y entonces pasa a la batería. Muchos fabricantes lo etiquetan igualmente como SAI, y esta web recoge lo que diga su ficha técnica.

Un SAI en línea de doble conversión funciona de otra manera. La carga se alimenta siempre desde el inversor, que se alimenta siempre de la batería, que se recarga siempre desde la red. No hay transferencia, porque no conmuta nada. Que la red falle significa simplemente que el cargador deja de cargar. Su tiempo de conmutación es cero de verdad, no un número pequeño.

Esa arquitectura cuesta rendimiento, porque todo pasa permanentemente por dos conversiones, y cuesta vida de las celdas, porque la batería trabaja sin parar. Su sitio son las salas de servidores. Una estación que descansa en modo de paso y transfiere en unos pocos milisegundos es el diseño correcto para un aparato que pasa la mayor parte del año sin hacer nada, pero es otra máquina y no debería describirse como un SAI en línea.

Una cifra de este catálogo pide cuidado. La BLUETTI Apex 300 publica su conmutación como 20 ms. Es la afirmación del propio fabricante, impresa tal cual llega, y esta web la muestra literalmente en lugar de convertirla en un cero que se leería como un dato ausente.

Lo que aguanta de verdad la fuente de un ordenador, y por qué aquí hay más margen

Dentro de la fuente de alimentación de cualquier ordenador de sobremesa hay un banco de condensadores en el lado de alta tensión, cargados al pico de la onda entrante. Su función en funcionamiento normal es alisar la alimentación entre dos picos de red. Su efecto secundario es que mantienen vivas las salidas durante un rato corto después de que desaparezca la entrada. A ese intervalo se le llama tiempo de sostenimiento.

El objetivo de diseño habitual desde hace décadas para ese sostenimiento es en torno a un periodo completo de red, medido a plena carga. Y aquí entra la particularidad europea: a cincuenta hercios, un periodo dura veinte milisegundos, mientras que a sesenta hercios dura algo menos de diecisiete. Una red de cincuenta hercios le regala por tanto a la fuente de un ordenador un margen sensiblemente más cómodo que una de sesenta, con exactamente el mismo aparato. Casi ningún ordenador funciona además a plena carga, así que la energía almacenada dura proporcionalmente más: una máquina que consume un tercio de lo que da su fuente aguanta bastante más que ese periodo.

Esa es la cifra contra la que hay que leer cualquier tiempo de conmutación. Una transferencia que termina en 10 ms acaba con los condensadores apenas descargados. Una en 20 ms sigue quedando dentro de la ventana para una máquina parcialmente cargada. Por debajo de esa ventana, el ordenador no llega a enterarse de que ha pasado nada, y ser todavía más rápido no cambia nada que pueda percibir.

Por qué una cifra menor deja de valer dinero

En cuanto la transferencia es más rápida que el sostenimiento propio de la carga, la característica ha cumplido su función y toda reducción adicional es invisible. No hay premio por una conmutación el doble de rápida de lo necesario, porque la más lenta tampoco la habría notado nadie.

Los aparatos que la gente enchufa de verdad tienen márgenes generosos. Un ordenador y su monitor funcionan sobre condensadores como se ha descrito. Un router, un módem y un conmutador de red cuelgan de pequeños alimentadores de enchufe cuyos condensadores de salida los sostienen sin esfuerzo. Un equipo de CPAP consume poco y tiene su propia etapa de filtrado. Una consola se comporta como un ordenador pequeño. Un televisor parpadea en el peor de los casos.

En la práctica esto significa tratar el tiempo de conmutación como un apto o no apto, y no como una clasificación. Si un equipo publica siquiera una cifra de este orden, sostendrá todo lo anterior. La elección entre equipos se hace por capacidad, potencia continua y vida útil en ciclos, porque esas diferencias son reales y permanentes, y unos pocos milisegundos de transferencia no lo son.

La excepción es un ordenador que ya va justo. Una máquina con la fuente muy cargada, con una fuente antigua de condensadores cansados o con una tarjeta gráfica hambrienta tiene menos margen del que suponen las cifras de arriba. La comprobación honesta la puede hacer cualquiera en su casa: desenchufar la entrada de la estación y mirar si la máquina sobrevive.

Contra qué no protege una conmutación

Contra nada de lo que pasa con la red presente. En modo de paso el aparato está conectado a la red, con sus defectos incluidos. Huecos de tensión, puntas, subtensiones y transitorios de maniobra pasan con ella. Un equipo que solo conmuta ante una pérdida total no hace nada contra una tensión que simplemente es mala, y ninguno de los fabricantes de aquí publica una regulación automática de tensión. En zonas rurales al final de una línea larga, donde el problema no siempre es un corte limpio sino una tensión que baja cuando arranca algo grande, esta distinción es la que decide si el equipo sirve para lo que se compró.

Contra cargas por encima del límite de paso. El camino de bypass tiene su propia capacidad de corriente, que no siempre coincide con la potencia continua del inversor. Si se supera, el equipo no conmuta: se corta.

En equipos sin función de transferencia. Varios modelos del catálogo no la tienen. La Anker SOLIX C300 DC figura como Sin función SAI, igual que los demás equipos de solo corriente continua, que no tienen salida de alterna que transferir. La EcoFlow DELTA 2 figura también como Sin función SAI, pese a ser un equipo completo de corriente alterna, porque el fabricante no declara un tiempo de conmutación. La ausencia de un dato publicado no es lo mismo que la ausencia de la función, y esta web no adivina cuál de las dos cosas ocurre.

Contra un corte largo. La conmutación decide si la transición pasa desapercibida. Cuánto tiempo siguen encendidas las luces después lo decide la capacidad, y ese es un cálculo completamente distinto, desarrollado en la guía de apagones.

Qué se cae en un corte, y qué conviene enchufar primero

Ordenado según cuánto importa el tiempo de conmutación:

• Un ordenador de sobremesa con trabajo sin guardar. El único caso doméstico habitual en que los milisegundos deciden el resultado. Cualquier equipo de este catálogo con cifra publicada lo sostiene.
• El equipo de red. Un router y un módem se reinician con un corte y tardan un minuto o dos en volver. La interrupción es una molestia y no una pérdida, pero es lo más barato de proteger y lo que más se olvida. Para quien teletrabaja pesa más de lo que parece.
• Un equipo de CPAP. Merece protección por comodidad más que por seguridad, y es una carga tan ligera que apenas toca la batería en toda una noche.
• Un frigorífico. Casi indiferente a la conmutación, y a menudo mejor con un hueco corto: muchos compresores no vuelven a arrancar contra la presión residual y necesitan unos minutos de todas formas. Lo que un frigorífico necesita es capacidad y un equipo que tolere su punta de arranque, cosas que cubren la calculadora de autonomía y la página sobre el inversor.
• Luz y cargadores. Completamente indiferentes. Se enchufan después.

Si esa lista describe el caso propio, casi cualquier equipo de las comparativas que publique un tiempo de conmutación cumple el requisito, y la decisión se juega en otro sitio.