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En anglais
Auteur(s)
-
Bernard BOUTOUYRIE : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité (Supélec) - Ancien président-directeur général de Coutant Électronique
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Les alimentations destinées aux équipements électroniques, dans une gamme de puissance d’environ 10 W à 5 000 W, avec une entrée alternative (50 Hz à 400 Hz) ou continue et une ou plusieurs sorties continues inférieures à 200 V environ font l’objet de cet article. Cela exclut des domaines très importants, tels que :
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alimentations non interruptibles (UPS : uninterruptible power supply) ;
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alimentations haute tension ;
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onduleurs (entrée continue, sortie alternative) ;
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changeurs de fréquence ;
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alimentation de forte puissance ;
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chargeurs de batteries, etc.
Les problèmes techniques sont abordés dans les grandes lignes. Un accent particulier est mis sur les paramètres intéressant l’utilisateur dans ses applications et sur les précautions à prendre pour éviter les problèmes les plus courants rencontrés dans les systèmes d’alimentations d’ensembles électroniques.
Je dois remercier très sincèrement la société Coutant-Lambda (groupe Invensys) pour l’aide considérable qu’elle m’a apportée dans la rédaction de cet article, en autorisant la reprise et la mise à jour des documents techniques.
En particulier, je remercie Daniel Pujol (directeur général Invensys Europe Systèmes d’énergie), Adam Rawicz-Szerbo (directeur général Coutant-Lambda) et Robin Jeffery (directeur technique Coutant-Lambda) dont les conseils m’ont été très précieux.
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Rendement et refroidissement
En anglais
4. MTBF et fiabilité
Un souci légitime d’un utilisateur est la recherche d’une alimentation « fiable ». Pour essayer de spécifier cette notion subjective, les statisticiens ont défini deux termes : le MTBF (mean time between failure) et la fiabilité elle-même.
4.1 MTBF calculé ou démontré
Le calcul du MTBF est extrêmement ingrat. Il est décrit dans la norme MIL-HDBK-217F et ses additifs. Ce calcul implique la sommation des taux de panne de chaque composant pris individuellement à la température de fonctionnement. Ce taux de panne dépend de son taux de panne multiplié par son niveau de contrainte. Le résultat est
, taux de panne par million d’heures de fonctionnement.
Pour l’ensemble de l’alimentation :
d’où l’on déduit le MTBF :
Le MTBF ne représente absolument pas l’espérance de vie, qui est fonction du MTBF mais est mesurée selon une méthode différente.
Le calcul nécessite que chaque composant ait un « passé » de façon à connaître son taux de panne réel. L’introduction d’un nouveau composant peut donc rendre ce calcul caduc. Dans le cas des alimentations à découpage, les innovations sont constantes (FET, etc.), donc le MTBF est difficile à apprécier.
FET : field effect transistor
Par définition, le taux de panne de chaque composant dépend de la température d’utilisation. Donc un MTBF spécifié par un fabricant doit être accompagné de la température à laquelle le calcul a été fait.
Pour la même raison, le MTBF varie énormément avec la température et décroît très vite avec l’augmentation de celle-ci. On peut considérer qu’au-dessus de 40 C, le MTBF est réduit de...
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