По принципу работы все ИБП можно разделить на три типа:
- резервные;
- линейно-интерактивные;
- с двойным преобразованием.
Резервные (или off-line) ИБП. Это самый простой тип ИБП. Принцип работы таких устройств прост: при нормальном напряжении в электрической сети оно используется для питания нагрузки, при пропадании напряжения в сети или при его падении ниже порогового значения ИБП переходит на питание от батарей. В этом режиме постоянное напряжение от аккумуляторной батареи преобразуется в переменное напряжение (обычно 220 В) и подается на нагрузку.
Резервные ИБП не рассчитаны на большое время работы от батарей (могут автономно проработать от 6 до 15 минут), за это время нужно сохранить данные и завершить работу операционной системы.
Резервные ИБП предназначены для защиты отдельных ПК, недорогих периферийных устройств, работающих в домашних условиях или в условиях офиса.
Рекомендуется использовать подобные ИБП в условиях "хорошей" электрической сети, основное предназначение ИБП резервного типа - защита от полного отключения сети, при частых скачках напряжения в сети батарея ИБП быстро разряжается.
Из положительных сторон Офф-лайновых ИБП можно отметить их низкую стоимость, высокий КПД, низкий уровень шума (шум появляется только при работе от батареи).
Линейно-интерактивные (line-interactive) ИБП являются логическим продолжением резервных ИБП, имеют более сложное техническое устройство и обеспечивают более высокие эксплуатационные характеристики.
Основным отличием линейно-интерактивного ИБП от резервного типа является наличие в схеме регулирующего элемента (в большинстве случаев - автотрансформатора), который позволяет работать ИБП в широком диапазоне как повышенного, так и пониженного напряжения электрической сети, без использования батареи. При изменении входного напряжения вверх или вниз от номинального значения происходит переключение на соседние отводы от обмотки автотрансформатора, что компенсирует изменения на входе, благодаря чему на выходе ИБП напряжение остается стабильным.
Большая часть таких ИБП имеет синусоидальное выходное напряжение (см. "Форма выходного сигнала"), что значительно уменьшает всплески напряжения на выходе при переключении из режима работы от сети в режим работы от батарей и наоборот и, в конечном счете, повышает стабильность работы подключенной к ИБП нагрузки.
Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания рекомендуется использовать в условиях "плохой" электрической сети, когда величина напряжения может отклоняться от номинала на значительную величину.
Время автономной работы у большинства линейно-интерактивных ИБП невелико (6-20 мин), устройства этого типа предназначены для защиты ПК, рабочих станций, периферии, файл-серверов.
ИБП с двойным преобразованием (другое название on-line) обеспечивают наивысшую степень защиты подключенных к ним электроприборов от неисправностей электросети.
Главный недостаток резервных и линейно-интерактивных ИБП состоит в том, что в них при неисправности в электрической сети происходит переключение нагрузки с сетевого напряжения на генератор, питающийся от батарей. Во время такого переключения на нагрузку может перестать подаваться напряжение в течение нескольких миллисекунд, при переключении с одного источника на другой возникает переходный процесс с нежелательными всплесками напряжения. Все это может привести к сбою в работе подключенных к ИБП электронных устройств.
ИБП с двойным преобразованием избавлены от указанной проблемы, в таких устройствах нагрузка постоянно питается от генератора выходного напряжения (инвертора). На вход инвертора подается постоянное напряжение от заряженной батареи и постоянное напряжение от выпрямителя. Выпрямитель преобразует переменное напряжение электросети (220 В) в постоянное напряжение. В случае аварии в электросети напряжение от выпрямителя исчезает, а инвертор продолжает работать, питаясь от батареи.
По схеме с двойным преобразованием можно создавать ИБП большой мощности (до 500 кВА), которые могут обеспечивать питанием целую серверную комнату, компьютерный отдел или даже все здание целиком. ИБП с мощностью 10 кВа и более предназначены для работы с трехфазной электрической сетью.
ИБП небольшой мощности (до 1 кВА) могут работать от батарей около 6-20 минут. ИБП большой мощности часто вообще не имеют батарей в стандартном комплекте. В зависимости от будущих условий работы они могут оснащаться батарейными блоками разной емкости. Наиболее распространенным вариантом использования ИБП с двойным преобразованием является обеспечение бесперебойным питанием нагрузки до запуска дизельного генератора.
Преимущества ИБП с двойным преобразованием: практически идеальная синусоида на выходе, не зависящая от формы, частоты и величины напряжения в электрической сети, выходной сигнал изолирован от неприятных шумов, всплесков в электросети, время перехода на работу от батарей равно нулю.
Недостатки таких ИБП: высокая стоимость, низкий КПД, высокое тепловыделение.
ИБП с двойным преобразованием могут использоваться с "плохой" электросетью, они предназначены для питания дорогостоящего оборудования, серверов.