Un onduleur (UPS - Uninterruptable Power Supply (ou System)
- ou inverter en anglais) sert à
protéger un appareil informatique des coupures de courant en utilisant une
batterie pour produire une tension électrique lors de l'absence de réseau
électrique.
La
durée de d'alimentation par batterie dépend de la puissance de l'onduleur, elle est typiquement de 10 minutes à pleine charge. La puissance d'un onduleur est
donnée en VA (Volt-ampère), ceci est lié au déphasage de phase du
réseau électrique pour les charges non résistives (impédance).
Pour calculer la puissance effective en Watt du
convertisseur, divisez sa puissance VA par 1,6. Par exemple, pour une installation
ordinateur - écran
consommant 600 Watt, la puissance de l'onduleur doit être minimum de 600 * 1,6
= 960 VA. Les UPS filtrent également les perturbations du réseau électrique (sur-tension, sous-tension,
transitoire, micro-coupure, ..).
Ces équipements
utilisent une alimentation à
découpage pour convertir les tensions alternatives et tensions
continues. Suivant les modèles,
ces équipements de protection peuvent signaler ou non à l'ordinateur connecté
qu'il va s'éteindre via une connexion USB ou série liée à un logiciel
spécifique et
permettre à l'ordinateur de s'arrêter correctement.
3 types sont actuellement
développés:
1. Onduleur Off-line
La
moins chère et donc la plus courante, la technologie Off-line utilise un
relais pour séparer le réseau électrique de l'équipement à protéger. La tension de sortie est ensuite filtrée pour accepter certaines
variations de tensions et supprimer une partie des parasites. En même temps,
les batteries 12 V sont rechargées via le convertisseur. Lorsque la tension sur
le réseau passe en dessous de 176 V ou au-dessus de 280 V,
le relais s'ouvre, dissociant le réseau électrique des appareils et la tension de sortie alternative 220 V - 240 V est recrée
à partir des accumulateurs 12 ou 24 V. L'ouverture du relais prend quelques
millisecondes. De fait, ils ne détectent pas les micro-coupures et peuvent
laisser passer des hausses brusques de tension (foudre).
Régulation de tension
Schéma d'un onduleur
Off-line
En noir, l'évolution du réseau électrique, en vert
la tension de sortie du l'ups.
2. Onduleur Line Interactive.
Le fonctionnement de ces onduleurs de moyenne gamme
est similaire aux
UPS Off-line. Seule différence, un microcontrôleur
ou un DSP surveille la tension
et réagit aux variations. Un booster, circuit de compensation de tension est
activé en cas de baisse de tension prolongée. Les contraintes de
l'alimentation sont donc moins importantes en cas de sous-tension.
Schémas d'un onduleur line-Interactive
Régulation de tension
Le réseau électrique passe d'abord par un
filtrage des transitoires. Dans le cas où la tension est suffisante (au-dessus
de 205 V), le réseau passe par le booster qui n'intervient pas. Lorsque la
tension reste suffisamment longtemps en sous-tension, le booster va injecter une
tension via le convertisseur continu / alternatif pour "booster" le réseau
alimenté pendant une courte période. Si la tension du réseau électrique
passe en-dessous de 176 V, l'onduleur se déconnecte
en ouvrant le relais d'entrée (plus de tension fournie vers l'extérieur) et
l'ordinateur est complètement alimenté par les batteries.
3. Onduleur On-Line
La tension
électrique d'entrée d'un UPS On-Line est systématiquement convertie en 12 ou
24 volts (suivant le modèle). Cette tension alimente un convertisseur continu /
alternatif qui recrée le 230 volts alternatif et les batteres.Cette
solution protége donc contre toutes les perturbations du réseau électrique.
En cas de coupure, les batteries assurent l'alimentation
du convertisseur continu / alternatif. En cas de sous-tension, la tension de
sortie est à créée conjointement à partir des batteries et du réseau, ce qui
n'est pas le cas des UPS Off-line. Dans ces modèles, les batteries sont
pratiquement sollicitées tout le temps. Elles sont donc plus souvent changées.
Ces appareils utilisent également 2 circuits de
by-pass. Le premier circuit de
bypass permet de passer outre de l'onduleur. Cette possibilité manuelle permet
d'alimenter les appareils sans passer par l'UPS (panne, remplacement de
batteries par
exemple). Le deuxième by-pass est similaire à un Off-Line et permet d'augmenter
la durée de vie des accumulateurs (près de 2/3 du prix de l'appareil).
Du à l'effet de mémoire des batteries au plomb, elles
doivent être complètement déchargées de temps en temps (tous les 6 mois par
exemple). Les accumulateur
sont généralement hot-plug.
Tous les équipements ne peuvent être protégés
par ces appareils, par exemple les imprimantes laser,
à cause de la brusque consommation
de courant lors de l'impression.
Pas trop familiarisé avec l'anglais technique, quelques aides:
CPU -> processeur
Boot -> Démarrage
Card -> carte
Jumper -> cavalier
Link -> lien
Network -> réseau
Byte -> octet
Bit -> (euh et non)
OS (operating system) -> système d'exploitation
Matériel informatique, la définition technique.
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