Une interruption de seulement 100 millisecondes peut entraîner le redémarrage de l'ordinateur de bord, une opération qui peut prendre plusieurs minutes et même nécessiter une intervention manuelle pour des raisons de sécurité. Par exemple, un bras robotisé ne doit pas être laissé dans une position ou un état inapproprié.
Les coupures de courant peuvent être provoquées par des facteurs environnementaux, tels que la foudre sur les lignes à haute tension, les orages, la chute de branches d'arbres ou même les animaux. En zone rurale, le risque est plus élevé, car les lignes électriques sont souvent aériennes. Les coupures peuvent également être causées par des événements perturbant le réseau électrique, comme le démarrage de moteurs ou la mise sous tension de gros transformateurs dans des installations voisines.
Les alimentations AC-DC ne peuvent supporter une coupure de courant alternatif que pendant quelques millisecondes avant que la tension de sortie ne chute à zéro.

Prévention des arrêts d'équipement :
Les groupes électrogènes de secours conviennent aux coupures de courant prolongées, pouvant durer de quelques dizaines de minutes à plusieurs heures, voire plusieurs jours ; toutefois, leur démarrage peut prendre plusieurs minutes.
Les systèmes informatiques dépendent souvent d'un onduleur (UPS) pour l'alimentation de secours. Ces derniers utilisent des batteries pour stocker l'énergie de secours, ce qui nécessite une maintenance préventive et, occasionnellement, le remplacement des batteries. Fonctionnant en continu, ils consomment davantage d'énergie, sont plus coûteux à entretenir et représentent un coût important. La grande majorité des coupures et des baisses de tension sur le courant alternatif se produisent en moins de 0,5 seconde. Étant donné qu'une alimentation secteur standard ne peut maintenir une tension de sortie que pendant 50 ms (au maximum), un stockage d'énergie supplémentaire est nécessaire.

Dans le diagramme de la figure 1, l'impact d'une interruption CA sans module tampon est montré, où le temps T est le temps de maintien de l'alimentation (20 à 50 ms).

Modules tampons TDK-Lambda :
comme leur nom l’indique, ces modules protègent la charge des brèves coupures de courant alternatif. La charge peut être une carte de commande numérique, des relais, des contacteurs ou des moteurs. L’énergie est stockée dans le module grâce à des condensateurs électrolytiques, similaires à ceux utilisés dans une alimentation AC-DC. Les modules tampons sur rail DIN sont les plus répandus ; par exemple, TDK-Lambda, distribué par Mecter SL, propose la série DBM20, d’une tension nominale de 24 V CC et d’un courant nominal de 20 A (figure 2).

Figure 2 : Modules tampons TDK-Lambda DBM20 pour montage sur rail DIN.

Le module tampon est connecté en parallèle à la sortie CC de l'alimentation, comme illustré sur la figure 3.
En cas de brève coupure de l'alimentation CA, la tension de sortie CC de l'alimentation diminue progressivement à mesure que son énergie interne s'épuise. Le module tampon prend alors le relais pour alimenter la charge. Dès le rétablissement de l'alimentation CA, un courant contrôlé circule de l'alimentation CA-CC vers le module pour le recharger. Ainsi, lorsqu'un module tampon est connecté en parallèle à la sortie de l'alimentation (figure 4), la charge est toujours alimentée pendant la coupure de courant. Pendant l'intervalle de temps T, l'alimentation continue d'alimenter la charge, et pendant l'intervalle Tb, le module tampon prend le relais jusqu'au rétablissement de l'alimentation CA.

Figure 3 : Connexion du module tampon.

Figure 4 : Sortie de l'alimentation électrique lors d'une interruption de tension avec module tampon.

En cas de coupure CA très longue, le module tampon peut être utilisé pour alimenter la charge pendant une période plus longue, permettant ainsi d'arrêter l'équipement en toute sécurité et de manière contrôlée ou de stocker des informations vitales (Figure 5).

Figure 5 : Sortie de l'alimentation électrique lors d'une interruption de tension prolongée avec module tampon.

Le DBM20 peut être configuré en mode tampon fixe ou variable. En mode fixe, il fournit de l'alimentation lorsque la tension d'entrée chute à 22,4 V ; en mode variable, il fournit de l'alimentation lorsque la tension d'entrée chute de 1 V. La durée de maintien du tampon (Tb) est spécifiée dans la fiche technique du module pour un niveau de puissance donné. Par exemple, le DBM20 TDK-Lambda 20 A offre 250 ms supplémentaires à un niveau de puissance de 448 W. À des niveaux de puissance/courant inférieurs, la durée de maintien du tampon augmente. Pour un courant de charge de 5 A, la durée de maintien du tampon est d'environ 1 seconde. Avec un courant de charge de 2,5 A, la durée de maintien du tampon est de 2 secondes. Il est possible de connecter plusieurs modules tampons en parallèle pour augmenter encore la durée de maintien du tampon.

Le module tampon fonctionnant indépendamment de l'alimentation et des équipements finaux, il peut être ajouté après l'installation. Aucun câblage secteur n'est nécessaire et aucune batterie, ni entretien ni remplacement, n'est requis. Si un emplacement machine spécifique est plus sujet aux brèves coupures de courant, une mise à niveau sur site est possible. L'état du produit est accessible à distance via un relais DC OK ou localement via des indicateurs LED.

Pour toute question technique ou commerciale, vous pouvez contacter Mecter SL, distributeur agréé de TDK-Lambda.