Les points à prendre en compte quand on consulte les fiches techniques des alimentations électriques

La plupart des fiches techniques des alimentations électriques AC-DC ou DC-DC ne font que 2 ou 3 pages.  Les spécifications de ces fiches techniques abrégées favorisent les chiffres « dans le meilleur des cas » en ce qui concerne la performance de l'alimentation électrique, pour tous les aspects - de la puissance nominale à l'efficacité. Dans certains cas, vous devrez approfondir un peu pour révéler la performance probable d'une alimentation électrique dans votre application. Cet article examine cinq questions auxquelles les données abrégées ne répondent pas toujours, auquel cas des fiches techniques « complètes » de 20 pages ou plus sont souvent disponibles et doivent être demandées. Quelques-unes des questions concernent uniquement l'entrée AC des convertisseurs AC-DC, mais la plupart concernent tout autant les unités DC-DC.

 

La puissance nominale s'applique-t-elle à toutes les tensions d'entrée spécifiées ?

Certaines alimentations électriques AC-DC à entrée universelle (90-264 VAC) doivent être déclassées de 25 % ou plus dans la partie basse de la plage de tension d'entrée. D'autres indiquent avoir une pleine sortie sur toute la plage. Une situation similaire peut s'appliquer aux modules DC-DC, notamment ceux qui ont la possibilité de prendre en charge un grand éventail de tensions d'entrée.

 

Existe-t-il d'autres restrictions s'appliquant à la puissance nominale déclarée ?

Les puissances nominales sont indiquées à une température ambiante définie et dans des conditions de refroidissement spécifiées. Le refroidissement par convection signifie simplement que de l'air libre circule autour de l'unité. Le refroidissement à l'air forcé augmente souvent beaucoup la puissance nominale, parfois jusqu'à 50 %, mais l'inconvénient est qu'il faut utiliser un ventilateur. Ceci augmente le coût, la complexité et la maintenance (nettoyage des filtres à air) tout en réduisant la fiabilité et l'efficacité du système. Le choix final est souvent dicté par l'espace disponible, qui permettra peut-être d'utiliser une alimentation électrique plus encombrante n'ayant pas besoin d'un ventilateur.

Vous devez aussi être attentif à la réduction de la puissance nominale lorsque la température ambiante est plus élevée. La plupart des alimentations électriques sont spécifiées comme offrant la pleine puissance nominale jusqu'à 50 °C, mais au-delà il faut appliquer un déclassement. Là aussi, l'alimentation électrique optimale dépend de l'application.

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Figure 1 : La puissance nominale de ces alimentations électriques AC-DC série UNO de Phoenix Contact doit être déclassée de 2,5 % par degré Celsius au-dessus d'une température ambiante de 55 °C (jusqu'à un maximum de 70 °C)

 

Le courant de démarrage mentionné est-il celui « à froid » ou après le chauffage ?

Les thermistances utilisées pour limiter le courant de démarrage sont généralement désactivées après le chauffage. L'arrêt et la remise en marche d'une alimentation électrique « chaude » peut entraîner un courant de démarrage bien plus élevé. Vous devrez peut-être connaître cet écart pour vous permettre de choisir des contacteurs et fusibles adaptés.

 

Dans quelles conditions le courant de fuite à la terre est-il spécifié ?

Le courant de fuite à la terre est particulièrement important pour les applications médicales et varie en fonction de la tension d'entrée et de la température. Si vos alimentations électriques sont certifiées pour une utilisation médicale, cet aspect ne devrait pas vous préoccuper outre mesure, mais il s'agit d'un domaine complexe dans lequel les exigences définies varient selon le type d'application médicale. En cas de doute, consultez un spécialiste.

Figure 2 : Cette alimentation électrique 100 W externe TDK Lambda est certifiée CE, UL60601-1, EN60601-1 et IEC60601-1 pour les applications médicales et des courants de fuite à la terre typiques de seulement 300 µA avec une entrée de 246 VAC 60 Hz

 

Existe-t-il des exigences de charge minimale ?

Les exigences de charge minimale s'appliquent le plus souvent dans le cas d'alimentations électriques à sorties multiples. La plupart des unités à sortie unique n'ont plus besoin d'une charge minimale pour rester stables. Ceci peut ajouter une certaine complexité à la conception d'un système d'alimentation si vous devez vous assurer que toutes les sorties connaissent des conditions de charge. Il y aura également une incidence sur l'efficacité.

 

Figure 3 : Cette alimentation électrique AC-DC 100 W compacte série TML de TRACO POWER n'a aucune exigence de charge minimale mais les ondulations et les perturbations seront supérieures si la charge n'est pas au moins 3 % de la puissance maximale pour une sortie donnée.

 

Pour résumer, il est important de se souvenir que les fabricants d'alimentations électriques rédigent les fiches techniques sans connaître votre application. Ceci s'applique tout autant aux alimentations électriques de grandes marques telles que TRACOPOWER, TDK-Lambda, Emerson Network Power et Phoenix Contact qu'aux unités SMPS embarquées génériques de RS Components. Les spécifications s'appliquent à un ensemble spécifique de conditions et les fiches techniques n'indiquent pas toutes les performances dans les mêmes conditions. Des informations plus détaillées sont normalement disponibles sur les fiches techniques complètes ou auprès des spécialistes RS Components en alimentations électriques.

 

Qu'en est-il de la performance ondulations et perturbations au-dessus de 20 MHz ?

La plupart des fiches techniques indiquent les ondulations et perturbations à une bande passante de 20 MHz mais sur certains systèmes les niveaux supérieurs à cette fréquence sont également préoccupants. Il vaut la peine de demander si cela concerne votre application.

 

Dans quelles conditions les chiffres de régulation sont-ils donnés ?

La régulation de ligne et de charge peut être indiquée sur une plage limitée de tension d'entrée ou sur toute la plage. Il est notamment courant que les chiffres soient basés sur une charge minimum de 50 % et les variations en dessous de ce chiffre peuvent être beaucoup plus grandes.

 

Comment évolue l'efficacité quand la charge diminue ?

La plupart des alimentations électriques sont particulièrement efficaces lorsqu'elles fonctionnent à la charge maximale ou juste en dessous. Elles peuvent devenir bien moins efficaces en dessous de ce niveau et dégager plus de chaleur, qui doit alors être évacuée par une gestion thermique efficace. L'efficacité d'une alimentation électrique dans une application donnée peut donc être totalement différente du chiffre apparaissant dans la fiche technique.