alimentation sans interruption

Un onduleur est un appareil électrique qui détecte la perte de tension du secteur et bascule une charge connectée sur l'alimentation interne de la batterie en quelques millisecondes, généralement de 2 à 10 millisecondes selon la conception. Cette vitesse est importante: de nombreux contrôleurs industriels, serveurs et instruments sensibles ne peuvent tolérer même une brève interruption de courant sans perte de données ou dommages matériels. L'onduleur permet de gagner du temps, soit pour permettre à un système de s'arrêter correctement, soit pour supporter entièrement une brève panne.

Il existe trois architectures d'onduleurs courantes. Les unités de secours surveillent la tension du secteur et ne basculent sur batterie qu'après la détection d'une panne; elles sont simples et bon marché, mais ce délai de commutation peut perturber les charges sensibles. Les unités interactives conditionnent l'alimentation CA entrante via un autotransformateur tout en gardant les batteries prêtes, réduisant ainsi le temps de commutation et protégeant contre les baisses de tension. Les unités en ligne (ou à double conversion) convertissent continuellement le courant alternatif du secteur en courant continu pour charger la batterie, puis inversent ce courant continu en courant alternatif propre pour la charge; la charge ne touche jamais directement l'alimentation secteur, il n'y a donc pas de délai de commutation et les problèmes de qualité de l'alimentation entrante sont complètement isolés de la charge.

Le parc de batteries, presque toujours au plomb-acide scellé ou au lithium, détermine la durée pendant laquelle l'onduleur peut maintenir une charge. Un petit onduleur de bureau de 1500 VA peut alimenter un ordinateur de bureau et un moniteur pendant 10 à 15 minutes; une unité industrielle de 10 kVA avec plusieurs modules de batterie peut maintenir un contrôleur de production pendant une heure ou plus. L'autonomie réelle dépend de la charge: une consommation d'énergie plus élevée décharge la batterie plus rapidement, et les fabricants garantissent généralement l'autonomie à 50 % de la capacité VA nominale. Les batteries se dégradent avec le temps et les cycles de température; une unité typique au plomb-acide scellée dure de 3 à 5 ans avant que la capacité ne diminue de manière significative.

Les onduleurs sont évalués en voltampères (VA) ou en watts, et cette distinction est importante. Un onduleur de 3000 VA avec un facteur de puissance de 0,8 fournit en fait 2400 watts à une charge résistive; les charges inductives (moteurs, transformateurs) ont des facteurs de puissance inférieurs et réduisent davantage la puissance réelle disponible. Les spécifications industrielles séparent toujours les VA et les watts pour cette raison.

Dans les usines et les centres de données, les onduleurs sont rarement autonomes. Plusieurs unités sont connectées en parallèle pour la redondance; si un onduleur tombe en panne, les autres prennent le relais. Les grandes installations utilisent des systèmes de batterie centralisés avec des onduleurs distribués plutôt que des modules d'onduleurs individuels. L'onduleur se situe entre le secteur et la charge critique, et son succès ne se mesure pas à des fonctionnalités tape-à-l'œil, mais à la façon dont il fait son travail de manière invisible: les utilisateurs ne le remarquent que lorsque le courant tombe en panne et que les lumières restent allumées.