Alimentations à découpage pour la gestion technique des bâtiments — Guide pratique de sélection

Alimentations à découpage pour la gestion technique des bâtiments — Guide pratique de sélection

Pourquoi les alimentations à découpage constituent la colonne vertébrale de l'automatisation des bâtiments

Chaque contrôleur DDC, chaque panneau de contrôle d’accès, chaque ensemble de capteurs disséminés dans un bâtiment commercial : tous fonctionnent sur une alimentation en courant continu basse tension. Le dispositif qui convertit le courant alternatif du réseau en un courant continu pur et régulé est l’alimentation à découpage. On a facilement tendance à la considérer comme un élément secondaire : un boîtier métallique relégué dans un coin de l’armoire de commande, un élément que l’on choisit à la dernière minute.

Ce serait une erreur. L'alimentation électrique constitue le point de défaillance unique de tous les sous-systèmes qu'elle alimente. Si vous faites le mauvais choix, vous ne serez plus seulement confronté à un problème d'alimentation. Vous devrez alors faire face à des contrôleurs qui redémarrent de manière aléatoire, à des capteurs qui transmettent des mesures fantômes, et à un client qui aura perdu confiance dans l'ensemble de l'installation. Cet article aborde tous les aspects du choix d'une alimentation à découpage pour la gestion technique des bâtiments, de la tension aux certifications, afin que vous puissiez prendre la bonne décision dès le départ.

Choix de la tension — 12 V, 24 V ou 48 V pour votre BAS ?

La tension est le point de départ de tout choix de bloc d'alimentation. C'est aussi souvent l'aspect auquel on accorde le moins d'attention. La règle est simple : adaptez la tension à vos appareils, et non l'inverse. Mais “ mes appareils ” désignent rarement un seul type d'équipement. Une armoire de commande BAS typique alimente simultanément des contrôleurs, des capteurs, des actionneurs, des passerelles de communication et des périphériques de sécurité — et ceux-ci ne fonctionnent pas tous à la même tension. Voici comment passer en revue chaque option.

12 V CC — Quand l'utiliser pour les dispositifs de contrôle d'accès et de sécurité

Le 12 volts est depuis toujours la norme incontournable dans le domaine de la sécurité et de l’électronique à faible consommation. Lecteurs d’accès aux portes, gâches électriques, caméras de vidéosurveillance, détecteurs de présence PIR : ces appareils ont construit leur écosystème autour du 12 V il y a plusieurs décennies, et la chaîne d’approvisionnement continue de s’y référer par défaut. Si votre projet repose largement sur le contrôle d’accès, le 12 V vous semblera tout naturel.

Le compromis réside dans la distance. À 12 V, une charge de 10 ampères circulant dans un fil de cuivre de 1,5 mm² subit une chute de tension d’environ 0,7 volt sur un aller-retour de 15 mètres. À 20 mètres, la tension à l'extrémité opposée a suffisamment chuté pour qu'une serrure puisse vibrer ou qu'une caméra subisse une baisse de tension lors du passage en mode nuit IR. Si vos câbles sont courts et vos charges prévisibles, le 12 V convient parfaitement. Sinon, poursuivez votre lecture.

24 V CC — La norme industrielle pour les contrôleurs et capteurs destinés au bâtiment

La tension de 24 volts est au cœur de l’automatisation des bâtiments. Les contrôleurs DDC de tous les grands fabricants — Johnson Controls, Honeywell, Siemens — fonctionnent en 24 V CC. Il en va de même pour les capteurs de terrain (température, humidité, CO₂, pression), les actionneurs de clapets et de vannes, les modules relais et les passerelles BACnet/IP. Un étage commercial de taille moyenne peut comporter, dans son armoire de commande, deux à quatre alimentations 24 V sur rail DIN, chacune alimentant une zone ou un sous-système différent.

La raison pour laquelle le 24 V s'impose est simple : il reste dans les limites de la SELV (tension extra-basse de sécurité) définies par la norme CEI 60364-4-41, ce qui signifie qu’il n’y a aucun risque d’électrocution lors de l’entretien. Il fournit également environ deux fois plus de puissance sur un même câble en cuivre que le 12 V, pour un même pourcentage de chute de tension. À 10 ampères sur un câble de 1,5 mm², un circuit de 24 V atteint une chute de tension de 5% à environ 40 à 50 mètres — soit le double de la portée du 12 V. Pour une armoire de commande au niveau du sol alimentant des appareils répartis sur une aile de 30 mètres, le 24 V permet d’assurer la mission sans recourir à des amplificateurs intermédiaires.

Si vous devez choisir une tension sans connaître encore la liste complète des appareils, optez pour le 24 V. L'écosystème est suffisamment vaste pour que vous trouviez presque à coup sûr des équipements compatibles.

48 V CC — Lignes longues distances et infrastructure PoE

La tension de 48 volts est moins courante dans les systèmes BAS traditionnels, mais elle connaît une croissance rapide, portée par la technologie Power over Ethernet (PoE). Conformément à la norme 802.3bt (PoE Type 4), un seul câble Cat6A peut fournir jusqu’à 100 watts à 48 V. Cela suffit pour alimenter un petit contrôleur, un écran tactile et quelques capteurs via une seule prise RJ45. Dans les nouvelles constructions où le prestataire TIC pose déjà un câblage structuré, un système BAS basé sur la technologie PoE permet de supprimer entièrement le câblage électrique séparé.

En dehors du PoE, le 48 V est également une solution pertinente pour les très longues lignes de distribution en courant continu. Prenons l’exemple d’une salle d’équipements centrale alimentant des appareils répartis dans un entrepôt de 200 mètres de long ou dans une colonne montante d’un gratte-ciel, où la chute de tension paralyserait un système en 24 V. Le compromis réside dans la compatibilité des appareils. L’écosystème BAS en 48 V reste limité par rapport à celui en 24 V, et les équipements disponibles sont plus onéreux. À moins que le PoE ou la distribution sur de longues distances ne soient une exigence impérative, le 24 V reste la valeur par défaut la plus sûre.

Alimentation à découpage pour la domotique
12 V CC
Contrôle d'accès, caméras de sécurité, câbles courts
24V DC
Contrôleurs, capteurs et actionneurs DDC — la norme BAS
RECOMMANDÉ
48 V CC
Infrastructure PoE, distribution longue distance

Dimensionnement de l'alimentation — Comment calculer la charge et éviter le piège de l“” alimentation sous-dimensionnée »

Le dimensionnement d'une alimentation électrique peut sembler être une simple question de calcul : il suffit d'additionner les puissances de tous les appareils, de choisir l'alimentation la plus puissante disponible, et le tour est joué. Dans la pratique, trois facteurs posent régulièrement des problèmes, même aux ingénieurs expérimentés. Les prendre en compte dès le départ fait toute la différence entre une armoire électrique qui fonctionnera pendant une décennie et une autre qui nécessitera des interventions mensuelles.

Étape 1 — Calculez votre charge réelle, appareil par appareil

Commencez par établir un tableau de charge. Pour chaque appareil branché sur le bloc d'alimentation, notez sa consommation nominale, puis calculez le total. Voici des fourchettes réalistes pour les équipements BAS courants, basées sur les gammes de produits de milieu de gamme actuellement disponibles :

Type d'appareilConsommation électrique typique (24 V CC)
Contrôleur DDC (taille moyenne, environ 32 points d'E/S)8 à 15 W
Écran tactile / écran de commande (7 à 10 pouces)10 à 25 W
Capteur de terrain (température, humidité, CO₂)1 à 3 dans chacun
Actionneur de clapet/vanne (à retour par ressort, 10 Nm)5 à 15 W (en fonctionnement), 0 W (en maintien, s'il s'agit d'un système mécanique)
Gâche électrique de porte10 à 30 W (impulsion)
Caméra de surveillance IP (PoE ou 24 V)5 à 15 W
Routeur BACnet / passerelle de protocole3 à 8 W

Le piège réside dans le nombre de capteurs. Cinq capteurs de 2 W chacun, cela fait 10 W : une quantité négligeable. Mais deux cents capteurs répartis sur un campus représentent 400 W, et ce chiffre n’apparaît souvent qu’une fois le bloc d’alimentation déjà installé. Établissez dès le début votre plan de charge et mettez-le à jour au fur et à mesure que la liste des appareils évolue.

Étape 2 — Ajouter une marge de 20 à 30% (et savoir quand en ajouter davantage)

La règle générale consiste à multiplier la charge totale par 1,2 à 1,3 et à choisir un bloc d'alimentation d'une puissance égale ou supérieure à ce chiffre. Une charge totale de 168 W (7 A à 24 V) nécessite un bloc d'alimentation de 240 W (10 A), et non de 200 W (8,3 A).

Trois scénarios font grimper ce multiplicateur :

Courant d'appel du moteur et de l'électroaimant. Une gâche électrique ou un actionneur à retour par ressort peut absorber deux à trois fois son courant de fonctionnement pendant les 100 à 200 premières millisecondes. Si plusieurs actionneurs se déclenchent simultanément lors d’une séquence d’alarme incendie, le pic de charge instantané peut déclencher la protection contre les surintensités du bloc d’alimentation — et tous les contrôleurs connectés à ce rail redémarrent en plein milieu de l’événement.

Armoires à haute température. La plupart des blocs d’alimentation sur rail DIN indiquent une courbe de déclassement. Un modèle typique, tel que la série NDR-240 de Mean Well, fournit une puissance nominale de 100% à une température ambiante de 40 °C, qui est ramenée à environ 80% à 50 °C, puis chute à environ 60% à 60 °C. Une armoire NEMA hermétique installée sur un toit exposé au soleil en été peut facilement atteindre une température intérieure de 50 °C. Si votre charge est de 180 W et que le bloc d'alimentation a une puissance nominale de 240 W à 25 °C, vous pourriez penser disposer d'une marge de 25%. À 50 °C à l'intérieur de l'armoire, la marge réelle est toutefois proche de zéro.

Développement futur. Les systèmes d'automatisation des bâtiments évoluent au fil du temps. La rénovation d'un étage entraîne l'ajout de 30 régulateurs VAV supplémentaires. Une mise à niveau du système de sécurité implique l'installation de nouvelles caméras. Si vous dimensionnez le système en fonction de la charge exacte d'aujourd'hui, vous devrez remplacer les blocs d'alimentation d'ici trois à cinq ans. La main-d'œuvre nécessaire pour remplacer un module sur rail DIN dans une armoire sous tension coûte bien plus cher que la capacité supplémentaire de 30% que vous auriez pu acheter dès le départ.

Étape 3 — Distinguer les charges critiques des charges bruyantes

Voici un type de panne qui génère davantage d'interventions techniques que n'importe quel bloc d'alimentation sous-dimensionné : un contrôleur de porte redémarre à chaque fois que la gâche électrique s'active. La cause n'est ni un bug logiciel ni une gâche défectueuse. Il s'agit d'une chute de tension provoquée par le raccordement d'une charge inductive à fort courant d'appel sur le même rail du bloc d'alimentation que des composants électroniques sensibles.

Lorsqu’une bobine de relais ou un solénoïde se désexcite, le champ magnétique qui s’effondre génère une pointe de tension inverse pouvant atteindre 10 à 20 fois la tension nominale de la bobine. En l’absence de diode de retour, cette pointe se déverse directement sur le rail de courant continu sous forme d’interférences électromagnétiques conduites (EMI), ce qui suffit à provoquer une baisse de tension ou à réinitialiser un DDC à microcontrôleur.

La solution est simple et ne coûte presque rien au stade de la conception. Consacrez un bloc d’alimentation aux dispositifs de contrôle et de communication (DDC, capteurs, passerelles, écrans). Placez les charges commutées (serrures, relais, électrovannes) sur un bloc d'alimentation distinct. Un troisième bloc d'alimentation pour les charges auxiliaires telles que les voyants LED, l'éclairage de l'armoire et les prises de courant est facultatif, mais facilite le dépannage. Étiquetez la sortie de chaque bloc d'alimentation en indiquant la fonction qu'elle dessert. Le technicien qui ouvrira cette armoire à 2 heures du matin vous en sera reconnaissant.

Rail DIN, montage sur panneau ou boîtier ? Choisir le format adapté à votre installation

À ce stade, vous avez choisi une tension et calculé votre budget énergétique. La question qui se pose désormais est d'ordre physique : à quoi ressemble le bloc d'alimentation et où va-t-il être installé ?

Pour les armoires de commande destinées à l'automatisation des bâtiments, le montage sur rail DIN — plus précisément sur profilé TS35/7,5 — est la solution par défaut et la plus adaptée dans la plupart des cas. Un bloc d'alimentation sur rail DIN s'enclenche sur le même rail que vos disjoncteurs, relais et borniers, ce qui permet d'obtenir un agencement d'armoire épuré et modulaire. Lorsqu'un bloc tombe en panne — et, tôt ou tard, tous les blocs d'alimentation finissent par tomber en panne —, son remplacement ne prend que 30 secondes. Il suffit de dévisser deux bornes, de libérer le clip DIN, d'enclencher le bloc de remplacement, puis de reberner. Pas de perçage, pas de supports, pas de temps d'arrêt au-delà d'un simple redémarrage.

Les blocs d’alimentation à montage sur panneau ou sur châssis sont plus volumineux, généralement d’une puissance de 200 W et plus, et se fixent directement au fond de panier d’une armoire. Ils constituent une solution judicieuse lorsque vous avez besoin d’une densité de puissance élevée dans un seul appareil — par exemple, une alimentation de 480 W alimentant tous les contrôleurs d’un étage entier — ou lorsque vous construisez une armoire sur mesure qui ne dispose d’aucun rail DIN. Le compromis réside dans la facilité d’entretien. Remplacer un bloc d’alimentation monté sur panneau nécessite des outils, du temps et peut-être même l’arrêt des équipements adjacents pour accéder aux vis de fixation.

Les blocs d'alimentation encapsulés ou certifiés IP sont destinés aux emplacements où c'est l'environnement, et non la charge, qui détermine le choix. Une boîte de dérivation au plafond d'un couloir. Une armoire technique dans un parking. Une unité de traitement d'air en extérieur. Optez pour un indice de protection IP65 ou supérieur, avec une entrée de câble étanche et des circuits imprimés recouverts d'un revêtement de protection. Prévoyez un coût deux à trois fois supérieur à celui d'un modèle équivalent monté sur rail DIN. Prévoyez ce budget dès le départ, car l'installation a posteriori de boîtiers de protection est coûteuse.

Rendement, performances thermiques et ce que signifie réellement “ de qualité industrielle ”

Les indices de rendement indiqués sur la fiche technique d’un bloc d’alimentation — 89%, 91%, 93% — peuvent sembler représenter de faibles écarts, et c’est effectivement le cas pour un seul appareil. Mais l’écart se creuse à grande échelle. Un bâtiment équipé de 50 blocs d’alimentation sur rail DIN fonctionnant 24 h/24 et 7 j/7, chacun dissipant 10 W de chaleur supplémentaires en raison d’un écart de rendement par rapport au modèle 3%, consomme 4 380 kWh supplémentaires par an. Cela a un impact significatif tant sur la facture énergétique que sur la charge de refroidissement. Sur un cycle de vie de 10 ans, cet écart peut couvrir une part importante du budget consacré aux blocs d’alimentation.

La conception thermique est plus importante que le chiffre d'efficacité annoncé. Les blocs d'alimentation refroidis par ventilateur offrent une densité de puissance plus élevée dans un châssis plus compact, mais les ventilateurs comportent des roulements, et ceux-ci s'usent. Dans une armoire de commande BAS hermétique dont personne n’ouvre la porte pendant cinq ans, la défaillance d’un ventilateur signifie que le bloc d’alimentation va finir par surchauffer et tomber en panne sans aucun signe avant-coureur audible. Les conceptions sans ventilateur, refroidies par convection, coûtent légèrement plus cher par watt, mais éliminent le point de défaillance mécanique le plus courant. Pour l’automatisation des bâtiments, où la fiabilité prime sur la densité, le choix par défaut doit se porter sur les modèles sans ventilateur.

C'est dans la qualité des composants que réside la véritable différence : l'écart entre un bloc d'alimentation conçu pour un usage commercial et un autre fabriqué selon des normes industrielles. L'indicateur le plus évident est la température nominale des condensateurs électrolytiques. Les condensateurs sont les composants qui limitent la durée de vie de tout bloc d'alimentation à découpage. Leur électrolyte s'assèche avec le temps, et la chaleur accélère ce processus de manière exponentielle. Un condensateur conçu pour 105 °C, fonctionnant dans un environnement interne à 40 °C, peut durer trois à quatre fois plus longtemps qu’un condensateur conçu pour 85 °C, conformément à la loi d’Arrhenius qui régit la dégradation de l’électrolyte. Les fabricants qui spécifient des condensateurs de marques japonaises — série Rubycon ZLH, Chemi-Con KZE, Nichicon PW — font un choix de nomenclature qui prolonge directement la durée de vie en service. Vérifiez la marque et la température nominale des condensateurs dans la fiche technique. Si aucune de ces informations n’est publiée, renseignez-vous.

3 à 4 fois
Durée de vie en service prolongée
Les condensateurs conçus pour fonctionner à 105 °C ont une durée de vie trois à quatre fois supérieure à celle de leurs équivalents conçus pour 85 °C, conformément à la loi d'Arrhenius. Ce choix dans la nomenclature prolonge directement la durée de vie du bloc d'alimentation.

Caractéristiques de protection et certifications — Les éléments à vérifier dans la fiche technique

Les dispositifs de protection constituent la première ligne de défense du bloc d'alimentation. Les certifications, quant à elles, représentent un gage de confiance accordé par un organisme tiers. Ces deux éléments doivent figurer sur votre liste de contrôle. Un bloc d'alimentation doté d'excellentes caractéristiques techniques, mais n'ayant pas fait l'objet de tests de sécurité indépendants, représente un risque qui ne demande qu'à être détecté par un inspecteur.

Les cinq fonctions de protection indispensables que tout bloc d'alimentation BAS devrait posséder

Tous les blocs d'alimentation sur rail DIN commercialisés pour un usage industriel prétendent disposer de protections. Ce qui importe, c'est ce qui se passe lorsqu'elles se déclenchent — notamment si l'appareil se réinitialise automatiquement ou s'il reste bloqué.

Protection de l'environnementCe qu'il permet d'éviterCe qu'il faut vérifier
Protection contre les surtensions (OVP)Une surtension de sortie qui endommage les composants électroniques en avalSeuil de déclenchement et temps de réponse
Protection contre les surintensités et les surcharges (OCP)Dommages thermiques dus à une surintensité prolongéeLimitation à courant constant vs mode « hiccup »
Protection contre les courts-circuits (SCP)Défaillance catastrophique due à des défauts de câblage ou à des courts-circuits de chargeRécupération automatique vs. « latch-off » (la récupération automatique est obligatoire pour les armoires sans surveillance)
Protection contre la surchauffe (OTP)Surchauffe en cas de température ambiante élevée ou de panne du ventilateurRedémarrage automatique après refroidissement
Protection contre les surtensionsDommages causés par des transitoires dus à la foudre ou à la commutation sur l'entrée secteurLa conformité à la norme CEI 61000-4-5 ; classe 3 (2 kV ligne-terre) est suffisante pour la plupart des systèmes de gestion technique des bâtiments (GTB) installés en intérieur ; classe 4 (4 kV) pour les tableaux alimentés depuis l'extérieur.

C'est le comportement de reprise du SCP qu'il convient d'examiner de près. Un bloc d'alimentation à coupure automatique qui se déclenche à la suite d'un court-circuit momentané restera hors service jusqu'à ce que quelqu'un réinitialise physiquement l'alimentation. Dans une armoire BAS verrouillée située dans un local technique isolé, cela peut prendre plusieurs jours. La reprise automatique avec réessai en mode « hiccup » — où le bloc d'alimentation tente de redémarrer toutes les quelques secondes jusqu'à ce que le court-circuit soit résolu — est le seul comportement acceptable pour les systèmes de gestion des bâtiments sans surveillance.

UL 508, UL 1310, EN 62368, CE — Tout savoir sur l'alphabet des certifications

Les certifications constituent un langage à part entière, et la plupart des fiches techniques partent du principe que vous le maîtrisez. Voici un tableau de correspondance pour les certifications qui comptent réellement dans le cadre des achats liés à l'automatisation des bâtiments :

CertificationRégionCe que cela couvrePourquoi est-ce important pour BAS ?
CEUE / EEEConformité aux exigences de base en matière de sécurité et de compatibilité électromagnétique (déclarée par le fabricant)Seuil minimal d'accès pour les projets européens ; en son absence, le dédouanement pourrait être refusé
UL 508Amérique du NordSécurité des équipements de contrôle industrielExigé par la plupart des inspecteurs électriques américains pour la réception des tableaux de commande ; s'applique au bloc d'alimentation en tant que composant d'un tableau de commande industriel plus vaste
Underwriters Laboratory 1310Amérique du NordBlocs d'alimentation de classe 2 — puissance de sortie limitée à ≤ 60 V CC, ≤ 8 A et ≤ 100 VA par canalEssentiel lorsque les normes de sécurité incendie imposent l'utilisation de circuits à puissance limitée (espaces plénum, bâtiments historiques, établissements de santé) ; une sortie de classe 2 signifie qu'aucun conduit n'est nécessaire pour le câblage basse tension
EN 62368-1UE (IEC 62368 au niveau mondial)Sécurité des équipements audio/vidéo, informatiques et de communication — la norme moderne qui succède à la norme EN 60950De plus en plus adoptée comme norme de sécurité de référence pour les équipements BAS dotés d'interfaces de communication ; elle repose sur l'analyse des risques plutôt que sur des prescriptions.

Pour les projets destinés à l'exportation, la combinaison la plus sûre est CE + UL. La certification UL peut être remplacée par ETL ou CSA : ces trois labels sont reconnus par l'OSHA aux États-Unis en tant que marques NRTL. Si votre projet concerne des espaces classés « plenum » ou des bâtiments historiques non mis à la terre, la conformité à la norme UL 1310 Classe 2 est la spécification qui permettra d'éviter que l'inspecteur électrique ne signale votre installation.

Comment vérifier l'authenticité des certifications (et s'assurer qu'il ne s'agit pas simplement de logos sur une page Web)

La fraude en matière de certification est suffisamment courante sur le marché des alimentations électriques industrielles pour qu’une vérification de cinq minutes en vaille la peine. Les certifications UL peuvent être vérifiées via la base de données UL Product iQ à l’adresse productiq.ul.com. Saisissez le nom du fabricant ou le numéro de dossier UL et assurez-vous que le certificat est valide et couvre bien le modèle spécifique que vous achetez. Pour le marquage CE, demandez la déclaration de conformité européenne (DoC). Une DoC valide répertorie les normes harmonisées spécifiques selon lesquelles le produit a été testé — par exemple, la norme EN 55032:2015 + A1:2020 pour les émissions CEM. Un logo CE non accompagné d’une DoC ne constitue pas un marquage CE valide. Les fournisseurs sérieux fournissent ces documents sur simple demande. Toute hésitation doit vous alerter.

Harmoniser les caractéristiques techniques des blocs d'alimentation (PSU) sur l'ensemble d'un projet BAS prend du temps. Si vous avez besoin d'un regard extérieur sur votre liste d'équipements, nos ingénieurs spécialisés dans la sélection peuvent vous aider.
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Séparation des charges et câblage — Des pratiques simples pour prévenir les pannes sur site

Alimentation à découpage pour la domotique

La plupart des guides de sélection d'alimentations s'arrêtent à la fiche technique. Or, une alimentation parfaitement choisie, mais mal installée, donnera lieu au même nombre d'interventions techniques qu'une alimentation mal choisie. Deux cas concrets illustrent pourquoi les pratiques d'installation doivent être prises en compte lors du processus de sélection.

Scénario n° 1 : le redémarrage du contrôleur à 14 h. Un nouveau système de contrôle d’accès installé dans un étage de bureaux fonctionne à la perfection — sauf tous les jours ouvrables vers 14 h, lorsque les quatre contrôleurs de porte de l’aile est redémarrent simultanément. Après trois interventions sur site et deux remplacements de contrôleurs, la cause profonde est enfin identifiée : tous les contrôleurs partagent un seul bloc d’alimentation avec les gâches électriques. Or, c'est précisément à 14 h que l'équipe de nettoyage de l'après-midi passe son badge au niveau du quai de chargement, ce qui déclenche les quatre gâches les unes après les autres. Le rebond inductif de chaque gâche fait chuter la tension du rail CC suffisamment bas pour provoquer une baisse de tension qui endommage les microcontrôleurs des contrôleurs.

Modèle n° 2 : le capteur de fantômes. Un ensemble de capteurs de CO₂ installés sur un système VAV affiche chaque après-midi des valeurs présentant une dérive de 200 à 300 ppm, qui reviennent à la normale pendant la nuit. Les capteurs ont été remplacés à deux reprises. Le problème ne vient pas des capteurs, mais de l’ondulation de sortie du bloc d’alimentation, qui augmente à mesure que la température de l’armoire s’élève au cours de l’après-midi. Un oscilloscope connecté au rail 24 V indique une ondulation de 300 mV à 16 h, contre 80 mV à 8 h. Le circuit d’entrée analogique du capteur n’est pas en mesure de rejeter ce bruit.

Scénario n° 1 : le redémarrage de 14 h
Cause première :
Les contrôleurs partageant un bloc d'alimentation avec des gâches électriques : le contre-courant inductif provoqué par l'activation simultanée des gâches entraîne une baisse de tension au niveau des microcontrôleurs.
Modèle 2 : Le capteur de fantômes
Cause première :
L'ondulation de sortie de l'alimentation augmente avec la température de l'armoire — le circuit d'entrée analogique du capteur ne parvient pas à éliminer le bruit présent sur la ligne d'alimentation continue.

Trois règles permettent d'éviter la plupart de ces défaillances sans aucun coût supplémentaire en matériel :

  • Séparer la commande de la commutation des charges. Les régulateurs DDC, les capteurs, les passerelles et les modules de communication partagent un seul bloc d'alimentation. Les gâches électriques, les électrovannes, les bobines de relais et les actionneurs motorisés partagent un autre bloc d'alimentation. Les deux rails sont électriquement indépendants. Aucune opération de commutation ne peut perturber l'électronique de commande.
  • Calculez la chute de tension pour chaque tronçon de câble de plus de 30 mètres. À 24 V et 10 A sur un câble en cuivre de 1,5 mm², un trajet aller-retour de 60 mètres entraîne une chute de tension d’environ 7 V, soit près de 301 TP3T de la tension nominale, ce qui est suffisant pour provoquer un dysfonctionnement des appareils situés en bout de ligne. Il convient soit d’utiliser un câble de section supérieure (une section de 2,5 mm² réduit de moitié la chute de tension pour une même longueur), soit d’ajouter un bloc d’alimentation local à l’extrémité la plus éloignée.
  • Étiquetez chaque sortie d'alimentation. Un morceau de gaine thermorétractable ou un marqueur de câble à clipser portant la mention “ DDC-Zone-3 ” ou “ Lock-PSU-East ” permettra au prochain technicien de gagner 80% de temps lors du dépannage. Dans une armoire contenant quatre blocs d'alimentation sur rail DIN d'apparence identique, des sorties non étiquetées transforment un remplacement qui devrait prendre 10 minutes en une opération de recherche de deux heures.

Liste de contrôle pour l'acheteur — Un cadre permettant de comparer objectivement les blocs d'alimentation à découpage

Vous avez passé en revue la tension, la puissance, le format, le rendement, les protections, les certifications et les consignes d'installation. Le tableau ci-dessous rassemble tous ces critères dans une liste de contrôle unique. Imprimez-la, conservez-la avec le cahier des charges de votre projet et vérifiez-y chaque bloc d'alimentation candidat avant de passer commande.

#Dimension de sélectionCe qu'il faut vérifierVotre projet
1Tension de sortie12 V / 24 V / 48 V — compatible avec tous les appareils connectés
2Puissance totaleSomme de toutes les charges des appareils × 1,2–1,3 de marge de sécurité
3MontageRail DIN (TS35/7,5) / montage sur panneau / boîtier (indice de protection IP)
4Efficacité≥85% à 230 V à pleine charge (≥90% recommandé pour un fonctionnement 24 h/24, 7 j/7)
5RefroidissementConvection (sans ventilateur) — fortement recommandée pour les armoires hermétiques
6Mesures de protectionOVP, OCP, SCP avec récupération automatique, OTP, surtension (IEC 61000-4-5 Classe 3+)
7CertificationsCE + UL 508 ou UL 1310 Classe 2 (selon le marché cible et l'environnement d'installation)
8Température de fonctionnementDe -10 °C à +60 °C au minimum ; consultez la courbe de déclassement en fonction de la température ambiante prévue pour votre armoire
9Séparation des chargesÉlectronique de commande sur un bloc d'alimentation dédié, commutation des charges sur un bloc d'alimentation distinct
10Vérification des fournisseursCertificat UL vérifiable sur productiq.ul.com ; déclaration de conformité (DoC) européenne disponible ; rapports d'essais réalisés par un organisme tiers fournis sur demande

Le choix de l’équipement ne se résume pas à une décision ponctuelle. Les listes d’équipements évoluent au cours de la mise en service. Un client ajoute un étage. Un consultant en sécurité préconise davantage de caméras. Le bloc d’alimentation que vous aviez dimensionné lors de la phase de conception peut s’avérer insuffisant au moment de la réception définitive. Prévoyez une marge suffisante pour qu’un ajout de dernière minute ne vous oblige pas à passer une nouvelle commande. Lorsque vous devez vous procurer des blocs d’alimentation répondant à tous les critères de cette liste, recherchez des fournisseurs qui mettent publiquement à disposition leurs certifications et leurs courbes de déclassement, plutôt que de les dissimuler derrière un formulaire de contact commercial. La transparence dans la fiche technique est un indicateur fiable de la transparence du produit.

Pour les projets nécessitant des alimentations à découpage sur rail DIN d'une puissance comprise entre 15 W et 480 W — certifiées CE, RoHS et ISO 9001 et bénéficiant de 38 ans d'expérience dans la fabrication —, le catalogue complet d'alimentations à découpage d'OMCH est disponible en ligne, avec une aide à la sélection des produits permettant d'adapter les spécifications aux exigences de chaque projet.

Adaptez les caractéristiques de votre bloc d'alimentation à votre projet
Envoyez-nous la liste de vos appareils. Nos ingénieurs d'application l'examineront en fonction des options de rails DIN de 15 W à 480 W certifiées CE, RoHS et ISO 9001, puis vous recommanderont la solution la mieux adaptée.
Obtenir des caractéristiques techniques adaptées

Références

  1. Normes UL et engagement. “ UL 1310 — Norme relative aux groupes électrogènes de classe 2. ” https://standardscatalog.ul.com/ProductDetail.aspx?productId=UL1310
  2. IEC. “ IEC 61000-4-5 : Compatibilité électromagnétique (CEM) — Partie 4-5 : Techniques d'essai et de mesure — Essai d'immunité aux surtensions. ” https://webstore.iec.ch/publication/4264
  3. Mean Well. “ Série NDR-240 — Fiche technique de l'alimentation industrielle sur rail DIN de 240 W. ” https://www.meanwell.com/productPdf.aspx?i=28
  4. IEEE. “ 802.3bt-2018 — Norme IEEE pour Ethernet, amendement 2 : Alimentation par Ethernet sur 4 paires. ” https://standards.ieee.org/standard/802_3bt-2018.html
  5. OMCH. “ Alimentations à découpage — Séries sur rail DIN et en boîtier. ” https://www.omch.com/switch-mode-power-supply/
  6. OMCH. “ OMCH — Fabricant de composants pour l’automatisation industrielle. ” https://www.omch.com/

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