Conditionneur de puissance

Un conditionneur de puissance (également appelé conditionneur de ligne ou conditionneur de ligne électrique ) est un dispositif destiné à améliorer la qualité de l'énergie délivrée aux équipements de charge électrique. Le terme fait le plus souvent référence à un dispositif qui agit d'une ou plusieurs manières pour fournir une tension de niveau et de caractéristiques appropriés pour permettre à l'équipement de charge de fonctionner correctement. Dans certaines utilisations, le conditionneur de puissance fait référence à un régulateur de tension avec au moins une autre fonction pour améliorer la qualité de l'énergie (par exemple, correction du facteur de puissance , suppression du bruit, protection contre les impulsions transitoires, etc.)

Les conditionneurs fonctionnent spécifiquement pour lisser la forme d'onde sinusoïdale du courant alternatif et maintenir une tension constante sur des charges variables.

Un conditionneur de courant alternatif est un conditionneur de courant typique qui fournit un courant alternatif « propre » aux équipements électriques sensibles. Il est généralement utilisé pour les applications domestiques ou professionnelles et fournit généralement une protection contre les surtensions ainsi qu'un filtrage du bruit.

Les parasurtenseurs absorbent le courant et le modifient en fonction des besoins des machines auxquelles ils sont connectés. Les attributs à conditionner sont mesurés à l'aide de divers appareils. Les pics de tension sont plus fréquents lors d'orages électriques ou de dysfonctionnements des lignes électriques principales. Le parasurtenseur arrête le flux d'électricité qui atteint une machine en coupant la source d'alimentation.

Un conditionneur d'alimentation de bonne qualité est conçu avec des bancs de filtres internes pour isoler les prises ou réceptacles d'alimentation individuels du conditionneur d'alimentation. Cela élimine les interférences ou la « diaphonie » entre les composants. Par exemple, si l'application est un système de cinéma maison , la valeur nominale de suppression du bruit indiquée dans les spécifications techniques du conditionneur d'alimentation sera très importante. Cette valeur nominale est exprimée en décibels (db). Plus la valeur nominale en db est élevée, meilleure est la suppression du bruit.

Les filtres de puissance actifs (APF) sont des filtres qui peuvent effectuer le travail d'élimination des harmoniques. Les filtres de puissance actifs peuvent être utilisés pour filtrer les harmoniques du système électrique qui sont nettement inférieures à la fréquence de commutation du filtre. Les filtres de puissance actifs sont utilisés pour filtrer les harmoniques d'ordre supérieur et inférieur du système électrique .

La principale différence entre les filtres de puissance actifs et les filtres de puissance passifs est que les filtres de puissance actifs atténuent les harmoniques en injectant de la puissance active avec la même fréquence mais avec une phase inverse pour annuler cette harmonique, tandis que les filtres de puissance passifs utilisent des combinaisons de résistances (R), d'inductances (L) et de condensateurs (C) et ne nécessitent pas de source d'alimentation externe ou de composants actifs tels que des transistors. Cette différence permet aux filtres de puissance actifs d'atténuer une large gamme d'harmoniques.

Le conditionneur d'alimentation aura également une valeur nominale en « joules ». Un joule est une mesure de l'énergie ou de la chaleur nécessaire pour maintenir un watt pendant une seconde, appelée watt-seconde . Étant donné que les surtensions électriques sont des pics momentanés, la valeur nominale en joules indique la quantité d'énergie électrique que le suppresseur peut absorber en une seule fois avant d'être lui-même endommagé. Plus la valeur nominale en joules est élevée, plus la protection est grande.

Les conditionneurs de puissance varient en fonction de leur fonction et de leur taille, généralement en fonction de leur utilisation. Certains conditionneurs de puissance assurent une régulation minimale de la tension tandis que d'autres protègent contre six problèmes de qualité de l'alimentation ou plus . Les unités peuvent être suffisamment petites pour être montées sur un circuit imprimé ou suffisamment grandes pour protéger une usine entière.

Les petits conditionneurs de puissance sont évalués en voltampères (V·A) tandis que les unités plus grandes sont évaluées en kilovoltampères (kV·A).

Idéalement, l'énergie électrique devrait être fournie sous forme d' onde sinusoïdale avec l'amplitude et la fréquence données par les normes nationales (dans le cas du secteur) ou les spécifications du système (dans le cas d'une alimentation électrique non directement raccordée au secteur) avec une impédance de zéro ohm à toutes les fréquences.

Aucune alimentation électrique réelle ne pourra jamais atteindre cet idéal. Les écarts peuvent inclure :

• Les variations de la tension de crête ou RMS sont toutes deux importantes pour différents types d’équipements.
• Lorsque la tension RMS dépasse la tension nominale de 10 à 80 % pendant 0,5 cycle à 1 minute, l'événement est appelé « houle ».
• Un « creux » (en anglais britannique) ou un « affaissement » (en anglais américain – les deux termes sont équivalents) est la situation opposée : la tension RMS est inférieure à la tension nominale de 10 à 90 % pendant 0,5 cycle à 1 minute.
• Des variations aléatoires ou répétitives de la tension RMS entre 90 et 110 % de la tension nominale peuvent provoquer un scintillement dans les équipements d'éclairage. La définition précise de ces fluctuations de tension qui produisent un scintillement fait l'objet de débats permanents dans plusieurs communautés scientifiques depuis de nombreuses années.
• Augmentations brusques et très brèves de la tension, appelées « pics », « impulsions » ou « surtensions », généralement provoquées par la mise hors tension de grandes charges inductives ou, plus gravement, par la foudre.
• Une « sous-tension » se produit lorsque la tension nominale chute en dessous de 90 % pendant plus d'une minute. Le terme « baisse de tension » dans le langage courant n'a pas de définition formelle, mais il est couramment utilisé pour décrire une réduction de la tension du système par le service public ou l'opérateur du système pour diminuer la demande ou pour augmenter les marges d'exploitation du système.
• Une « surtension » se produit lorsque la tension nominale dépasse 110 % pendant plus d'une minute.
• Variations de fréquence
• Variations de la forme de l’onde – généralement décrites comme des harmoniques
• Impédance basse fréquence non nulle (lorsqu'une charge consomme plus d'énergie, la tension chute)
• Impédance haute fréquence non nulle (lorsqu'une charge demande une grande quantité de courant, puis cesse soudainement de le demander, il y aura une baisse ou un pic de tension en raison des inductances de la ligne d'alimentation)