- 1 – Correction du facteur de puissance
- 2 – Correction du facteur de puissance - Ce que la norme impose
- 3 – Définition du facteur de puissance
- 4 – Définition du facteur de puissance - suite
- 5 – Origine du problème nécessitant une correction
- 6 – Correction passive du facteur de puissance
- 7 – Correction active du facteur de puissance
- 8 – Répartition des besoins en puissance
- 9 – Répartition des besoins en puissance - Quelques pts de repère
- 10 – Régulation des tensions
- 11 – Régulation couplée 5/12V
- 12 – Régulation indépendante
- 13 – Régulation indépendante (suite)
- 14 – Qualité des tensions
- 15 – Rails multiples de 12V
- 16 – Rails multiples de 12V - Portée de la norme, vue fabricant
- 17 – Comment séparer les lignes 12V ?
- 18 – Rails multiples de 12V - Limitations induites par cette norme
- 19 – Influence de la température
- 20 – Influence de la température - Raisons de la perte de capacité
- 21 – Conclusions
Définition du facteur de puissance - suite
C'est pour ça aussi que les industriels par exemple, qui utilisent des machines avec de gros moteurs développant beaucoup de puissance réactive, sont obligés de relever leur facteur de puissance global. Ils peuvent le faire grâce à des batteries de condensateurs montés sur l'arrivée du courant pour tenter de neutraliser le déphasage généré par les machines de production. Il y a des pénalités pour ceux qui tirent trop de puissance réactive car les courants deviennent élevés et le réseau s'en trouve surchargé. Ils sont d'ailleurs facturés sur les 2 puissances à la fois (active et réactive) vu les puissances en jeu, contrairement aux particuliers.
Prenons un autre exemple qui fera assez bien comprendre le phénomène. Si vous disposez d'un onduleur, vous aurez remarqué qu'il est aussi défini pour tenir une certaine puissance apparente en VA. On oublie l'écran pour l'exemple et l'on suppose, lors d'une coupure de courant, que vous teniez 10 min avec l'ordinateur allumé (150 W) qui comporte une alimentation avec un FP égal à 1 (PFC actif). Maintenant, vous changez juste l'alimentation pour en mettre une d'exactement même rendement, mais avec un FP égal à 0.6 (sans PFC). Cette configuration vous permettra de tenir seulement ~6 minutes alors que votre ordinateur consomme exactement la même puissance utile qu'avant. A cause des harmoniques et du déphasage, il y a eu apparition de puissance réactive et déformante à cause du petit FP, donc un courant plus élevé est tiré de l'onduleur, ce qui décharge plus vite la batterie pour rien...
Ce que l'on souhaite avec un PFC, c'est donc d'annihiler la puissance réactive Q générée par le déphasage et la puissance déformante D générée par les harmoniques afin d'avoir puissance apparente = puissance active. On limite alors le transport du courant au strict minimum et on maximise l'efficacité du transport d'énergie.
Il faut faire attention car il y a souvent confusion entre ce que l'on appelle le cos phi et le facteur de puissance, ça n'est pas la même chose. Le seul cas très exceptionnel où FP = cos phi, c'est quand la tension et le courant tirés du réseau sont purement sinusoïdaux, autrement dit jamais (il y a toujours déformation, même minime). Voici les différences avec les 4 cas possibles :

cas 1 : c'est celui vers lequel on veut tendre avec un PFC. C'est celui qu'on obtient si l'on branche une résistance pure sur le réseau, elle n'engendre aucune déformation ni déphasage (avance ou retard du courant sur la tension).
cas 2 : c'est celui obtenu quand la charge est purement inductive, elle ne déforme pas le courant, mais elle le retarde de 90°. Dans le cas d'une charge purement capacitive, le courant sera aussi non déformé, mais en avance sur la tension cette fois de 90°.
cas 3 : c'est un cas rare où le courant est très déformé, mais il reste en phase avec la tension. On a donc cos phi=1 car les 2 fondamentaux sont en phase, mais FP est inférieur à 1 à cause de la déformation du courant.
cas 4 : c'est le mélange des cas 2 et 3 (non représenté). Le courant est à la fois déformé et déphasé, dans un sens ou dans l'autre, par rapport à la tension. C'est ce qu'on obtient avec une alimentation sans PFC et plus globalement avec un système réel (non linéaire).
Le cos phi, aussi appelé facteur de déplacement, représente le décalage (-90° < phi < 90°) entre le courant et la tension lorsque les 2 sont purement sinusoïdaux. Le cos phi ne se base que sur les fréquences fondamentales et ignore les harmoniques, il est donc peu intéressant vu que l'on ne travaille jamais avec des signaux parfaits. Pour être plus global, il faut alors parler de facteur de puissance. Ce FP englobe à la fois le déphasage et un facteur de distorsion supplémentaire créé par les harmoniques. Il est donc un peu plus rigoureux car il marche pour tous les types de signaux. On peut le définir de la manière suivante :

Kd est le facteur de distorsion, il varie entre 0 et 1. Il se calcule avec le taux de distorsion harmonique global (THD) qui définit globalement la déformation d'un signal sinusoïdal. Kthêta est le facteur de déphasage entre le fondamental du courant et la tension et il varie aussi entre 0 et 1. Le but est de maximiser les 2 à la fois pour tendre vers PF = 1. Comme les harmoniques sont directement rattachées au facteur de puissance, la norme a imposé des limites à respecter sur leurs niveaux.
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Si son auteur été d'accord évidement
Ma phrase préféré :
"jusqu'à la rupture pour certaines"
Une bonne odeur de condo, ou de claquement... J'adore ça...
David, c'est super !
Merci pour cet article "parfait" qui entre vraiment dans le vif du sujet.
Par contre l'idée de mipuel serait bien.
encore BRAVO !
1 - ça me ferait mal que les alims à découpage datent de 40 ans, en tout cas pas dans le grand public... sans compter qu'en 1965 y avait pas des masses de micro ordinateurs sur la planète, non ?
2 - La régulation de vitesse de ventilation des procs, et aussi des alims se fait par "soft" . A partir de là cette régulation pourrait aussi se faire au niveau des tensions... pas trop complexe une régul intelligente genre feedback contrôlé style cool and quiet, non ?
En tout cas, BRAVO pour le boulot et continue de dénoncer la bêtise des soi-disant économies consistant à installer des composants trop cheap alors que l'écart de prix entre 2 condo dont la tension de sécurité varie du simple au double, ne diffèrent que de qq centimes ! C'est archi-con cet aveuglement "économique"
Les économies faut les voir à moyenne/grande échelle aussi, à l'unité ça veut rien dire.
Ayant dépanné des alims à découpage pendant plus de 10 ans ainsi que divers matériel trans et autre je sais ce que coute d'éconmiser sur les composants et les condensateurs chimiques en particulier (50% des pannes...) à quand un article sur les condos et sur leur normalisation ?
Il n'y a pas que la tension de service à prendre en compte en particulier certains souffrent à cause de la température des crêtes de tension et des courants trop importants ainsi que de la HF pour certains appareils : magnétoscopes et TV par exemple.
Les topologies élec ont ~40 ans, pas parlé des ordis globalement
Les économies faut les voir à moyenne/grande échelle aussi, à l'unité ça veut rien dire.
PAS D'ACCORD
C'est justement parce que les fabricants se focalisent sur ce qu'ils croient être une économie d'échelle ... style 10 cts multiplié par 1M = 10 M .... qu'on en arrive là ... ils oublient que ce même Million... avec un prix de vente augmenté de 20 cts... apporte 2 fois plus de bénéfices, comparés à une économie théorique bidon et commercialement stupide. Bref, l'utilisateur n'est pas à 1 Euro prêt lors de l'achat de son alim, c'est faux !
Ok on parlait pas d'ordi, juste d'alims , ok ... et y'a 40 ans y'avait des alims à découpage partout,
C'est marrant, moi, les premières que j'ai vu débouler sur les Télé, c'était vers les années 80 ... et les lampes se vendaient encore et pas que pour les amplis son.
http://stielec.ac-aix-marseille.fr [...] decoup.htm
Ok on parlait pas d'ordi, juste d'alims , ok ... et y'a 40 ans y'avait des alims à découpage partout,
C'est marrant, moi, les premières que j'ai vu débouler sur les Télé, c'était vers les années 80 ... et les lampes se vendaient encore et pas que pour les amplis son.
Personne n'a dit que c'était courant et qu'il y en avait partout, ils disent juste que cette technologie est vieille de 40 ans, pas forcément sa mise en application.
En tout cas exellent article
Tout simplement félicitations à ou aux auteurs pour ce dossier
:jap:
A+
Mais qu'elles sont les valeurs typiques des alim de serveur haut de gamme : leur rendement, leur puissance typique, voir leur fonction suplémentaire ?
(en fait je suis surtout curieux de leur rendement)
vous ne démentrez pas que ctte alimentation améliore le facteur de puissance, vous donnée des résulats montrent la tension de sortie mes pas l'allure du courant à l'entré de l'alimentation ni le PFni THD de votre alimentation si vous pouvez m'éclairez sur ce point merci encor et félicitation.
Merci pour ces 2 articles... :-)
J'ai pas tout saisi, loin de là... Mais ça fait plaisir...
J'ai juste un souci, et je pense que les spécialistes qui sont intervenus ici pourront m'aider... Si je n'arrive pas trop trop tard...
- Est-il vraiment déconseiller d'utiliser des "dédoubleurs" de prise "molex" pour alimenter des disques durs ?
- peut-on envisager d'utiliser les connecteurs "p4" et autres "PCI-E" pour les transformer en "Molex" pour les disques durs ?
Mon problème est tout simplement qu'actuellement avec une seasonic s12HT500, je n'ai plus de Molex libres et j'en aurai besoin pour alimenter HDD et lecteurs Optiques (CD et DVD)...
Voilà...
Merci.
J'ai beaucoup apprécié le contenu de ce document.
Petite question subsidiaire : Est ce qu'une alimentation à découpage (dans mon cas, pour un serveur) a une consommation linéaire en fonction de la charge des différents composants connectés. Je dois investir dans un onduleur et je ne sais pas si je dois le dimensionner en fonction de la puissance affichée de l'alimentation ou si je dois calculer réellement sa consommation de courant en fonction du nombre d'éléments que j'intègre à ce serveur (Nbs de disques, lecteur de bande, cartes supplémentaires, etc ...).
Merci d'avance pour la réponse et bonne continuation
Même si l'on ne comprend pas tout dans le détail, les idées directrices sont claires et permettent de faire notre choix de façon beaucoup plus objective que de se fonder sur des on-dit.
Merci encore !