Un onduleur est un matériel électrique permettant d'assurer une production d'électricité même en cas de coupure secteur.
On trouvera d'autres appellations telles que onduleur UPS (Uninterruptible Power Supply) ou Inverter.
La source électrique est dans ce cas assurée par des batteries.
La vocation d'un onduleur n'est pas de fournir de l'électricité pendant une longue période (pour cela on fait appel à un groupe électrogène qui produit de l'électricité grâce à un alternateur entrainé par un moteur thermique).
L'onduleur n'a pour but que de suppléer au secteur pour quelques minutes à 1 heure au grand maximum.
Un onduleur est composé d'une partie électronique, d'une batterie et de prises électriques.
Un circuit de charge assure la recharge de la batterie tant que l'alimentation secteur est présente.
Le circuit de charge assure aussi la gestion correcte de la batterie pour ne pas la surcharger.
Il peut y avoir un interface informatique permettant d'informer un système externe de l'état de fonctionnement. Libre alors à ce système externe de gérer le temps de coupure secteur et d'effectuer les traitements adaptés.
Il existe 3 grandes catégories :
La batterie est chargée par un circuit indépendant.
La charge est directement reliée au secteur.
Lors d'une coupure secteur, un relais bascule et la charge se trouve alors reliée à un circuit élévateur qui convertit la tension de la batterie en une tension équivalente à celle du secteur. La forme d'onde de la tension de la charge est alors pseudo-sinusoïdale.
Il y a donc une micro-coupure de l'alimentation électrique de la charge lors du passage en mode batterie (< 25 ms).
La batterie est chargée par un circuit indépendant.
La charge est indirectement reliée au secteur au travers d'un circuit régulateur qui élève ou abaisse la tension de la charge en fonction de seuils bas et hauts de la tension secteur.
Les cartes électroniques sont pilotées par un microprocesseur.
Lors d'une coupure secteur, un relais bascule et la charge se trouve alors reliée à un circuit élévateur qui convertit la tension de la batterie en une tension équivalente à celle du secteur. La forme d'onde de la tension de la charge est alors pseudo-sinusoïdale.
Il y a donc une micro-coupure de l'alimentation électrique de la charge lors du passage en mode batterie (< 2..4 ms).
La batterie est chargée par un circuit indépendant.
La charge est reliée à un circuit élévateur connecté en permanence sur la batterie. Ce circuit assure une tension de sortie identique à celle du secteur (une vraie sinusoïde). Dans des environnements très perturbés, la tension de sortie est meilleure que celle du secteur.
Les cartes électroniques sont pilotées par un microprocesseur.
Lors d'une coupure secteur, il n'y a aucun impact sur la charge car celle-ci est alimentée en permanence à partir de la batterie.
Non-seulement les onduleurs assurent une continuité d'alimentation électrique de la charge, mais ils peuvent aussi assurer d'autres protections.
Les sur-tensions
Peuvent être de 2 ordres : les élévations et les pics.
La différence se traduit surtout dans la durée. Une élévation peut durer plusieurs secondes voir minutes, les pics ne dépassent pas la seconde.
Les modèles offline ne protègent de rien car la charge est alimentée par le secteur directement.
Les modèles line-interactive et online protègent correctement la charge car ils régulent la tension de sortie.
Les sous-tensions
Si la tension secteur baisse trop, il y a alors sous-tension. Certains appareils peuvent griller lors d'une sous-tension car en interne ils essayent de compenser la baisse de tension par une augmentation du courant consommé, qui peut alors devenir trop élevé pour certains composants.
Normalement, tous les types d'onduleurs protègent la charge de ce phénomène, mais les modèles line-interactive et online sont les plus performants car ils régulent la tension de sortie.
Les perturbations
Les perturbations sont des pics parasites parfois de forte intensité mais de durée extrêmement faible (micro-seconde voir moins). Elles sont atténuées/stoppées par des filtres (condensateurs, selfs, ferrites). Tous les modèles d'onduleurs possèdent des filtres.
Au delà de la charge, certains onduleurs proposent des protections autres au travers de connecteurs spécifiques.
Protection téléphonique RJ11
Cette connectique permet en général d'agir comme parafoudre pour une ligne téléphonique permettant de protéger le téléphone ou fax qui lui est raccordé. Cette prise est équipée de parasurtenseurs qui éliminent les pics de tensions.
Protection réseau RJ45
Cette connectique permet en général d'agir comme parafoudre pour les équipements réseau via le réseau informatique. Cette prise est équipée de parasurtenseurs qui éliminent les pics de tensions. Attention toutefois, certains onduleurs bas de gamme perturbent le réseau qui devient alors moins performant.
Protection USB
Cette connectique permet en général d'agir comme parafoudre pour les équipements USB. Cette prise est équipée de parasurtenseurs qui éliminent les pics de tensions. Attention toutefois, les scanners et autres matériels qui envoient des données sont parfois perturbés et ne fonctionnent pas du tout.
Sorties filtrées
Certains onduleurs proposent des sorties filtrées en plus des sorties secourues. Ces sorties sont en général directement reliées au secteur mais sont filtrées contre les perturbations et agissent en parafoudre.
La surcharge de sortie
Si l'on connecte trop d'appareils en sortie, il y a risque de dépasser la capacité de l'onduleur ; il y a alors surcharge. Tous les modèles d'onduleurs sont protégés contre la surcharge.
L'échauffement
La montée en température est néfaste pour l'électronique de l'onduleur, mais aussi pour les batteries car elle en provoque le vieillissement accéléré. Les onduleurs de moyenne et haut de gamme contrôlent la température en plusieurs points dont les batteries.
La décharge profonde (sur-décharge)
Les batteries ne doivent pas être trop déchargées sinon le processus chimique interne est dégradé et la batterie vieillie prématurément voir cesse de fonctionner. Les onduleurs coupent en général la charge quand le seuil bas des batteries est atteint.
La surcharge de batterie
Les batteries doivent être chargées de manière précise. Une charge trop rapide en provoque l'échauffement, tout comme une charge trop longue.
L'onduleur est donc équipé d'un circuit de recharge adapté. Les onduleurs bas de gamme sont moins performants dans la gestion de la charge.
Autocontrôle de la batterie
La plupart des onduleurs assurent un test automatique de la qualité de la batterie. Pour les modèles offline, l'onduleur commute régulièrement pendant un temps très court en mode batterie et en mesure la tension. Pour les autres modèles, même principe sans toutefois mettre toute la charge sur la batterie.
3 technologies différentes : offline, line-interactive et online.
Pour les petits matériels et l'informatique personnelle, la technologie offline est suffisante.
En effet, les matériels personnels supportent un temps de commutation élevé ainsi qu'une tension d'alimentation électrique déformée.
Les gammes Riello iPlug, Riello iDialog et iDialog Rack donneront satisfaction.
Pour les petits matériels professionnels, la technologie line-interactive est idéale.
Les matériels professionnels beaucoup plus sollicités ne doivent pas subir trop de contraintes électriques répétées.
La gamme Riello Net Power est adaptée à ces problématiques.
Pour les matériels critiques, la technologie online est impérative.
Cela assure une alimentation électrique de qualité et une meilleure protection contre les perturbations de part la double conversion qui assure naturellement une bonne immunité aux parasites électriques.
Les gammes Riello Sentinel Pro et Riello Sentinel Dual (High Power) sont les choix appropriés pour ces matériels.
Dans la norme IEC...
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