Comment choisir son convertisseur de tension

Qu'est-ce qu'un convertisseur de tension

Comme son nom l'indique, le convertisseur de tension est un appareil qui convertit le signal (ou la forme de l'onde) d'une tension électrique de continu à alternatif. On le trouve parfois sous la dénomination « onduleur ».

Même si la production d'électricité est maîtrisée depuis longtemps, on n'a rien trouvé de mieux (pour le moment) que le principe de batterie pour la stocker. Une fois chargée, quelle que soit sa taille, sa capacité ou ses caractéristiques, une batterie délivre une tension continue (12, 24, 48 Volts, etc.). Le réseau électrique lui, délivre une tension alternative (230 ou 400 V).

Le convertisseur permet donc d'alimenter avec une tension alternative n'importe quel appareil ou outil (comme si on l'avait branché sur le réseau) à partir de n'importe quelle source de tension continue.

Comment fonctionne un convertisseur de tension 

C'est l'électronique qui se charge de transformer le signal de la tension électrique. En fonction de la qualité des composants et des différentes cartes présentes dans un convertisseur, le signal recréé est plus ou moins fidèle à celui du réseau, avec plus ou moins d'imperfections sur la forme et la fréquence. Au plus vous utilisez un convertisseur ayant de bon composants, au plus la tension délivrée est parfaitement sinusoïdale avec une fréquence stable.

Consommation et restitution d'énergie 

Côté puissance, tout dépend de la conception et du type de convertisseur. Mais sachez simplement qu'aucun convertisseur n'a un rendement de 100%. Cela signifie qu'il consomme plus de puissance électrique à partir de la source qu'il n'en restitue en puissance disponible. Pour connaître la puissance réelle qu'un convertisseur délivre, il faut être attentif à sa puissance utile (et non à sa puissance absorbée). Pour être tout à fait clair car c'est un paramètre important, si vous avez un convertisseur de 1000 W (Watts) de puissance absorbée, avec un rendement de 85%, vous aurez 850 W de disponibles en sortie.

Quelles sont les utilisations des convertisseurs de tension

Les convertisseurs sont des appareillages très utilisés en nautisme, caravaning, et de plus en plus à la maison lorsqu'on s'équipe d'une éolienne ou de panneaux solaires. D'un côté, ils permettent de regarder la télévision dans son camping-car, de l'autre, ils alimentent les prises électriques de la maison à partir des batteries.

Il existe tout un paquet de convertisseurs différents ! Des gros, des petits, des lourds, des légers, des ventilés, des passifs... cependant ils fonctionnent tous sur le même principe : grâce à des filtres électroniques, ils transforment une tension continue en tension alternative. C'est sur la qualité de la tension alternative obtenue que l'on va différencier les convertisseurs.

Les convertisseurs à signal carré

De moins en moins utilisés car la qualité du signal de sortie est médiocre, tant sur la forme que sur la stabilité de la fréquence. Ils sont de faible puissance (< 100 W), légers et compacts. Avec ce type de convertisseurs, il est impossible d'alimenter et de faire fonctionner tout appareil équipé d'un moteur ou d'un bobinage (comme une perceuse, un réfrigérateur...).

Les convertisseurs à pseudo-sinus

Représentants majoritaires, ils conviennent à quasiment n'importe quel récepteur. La forme du signal créée est proche d'une sinusoïdale et sa fréquence est relativement stable. Ils sont disponibles pour tout un panel de puissances, de 50 à 2500 W. Ils conviennent à toutes les utilisations courantes et sont de par leur conception d'un bon rapport qualité/prix.

Les convertisseurs pur sinus

Le haut de gamme des convertisseurs ! Truffés de cartes, de filtres et d'artifices électroniques, ils recréent une sinusoïde quasi parfaite (très similaire à celle du signal d'un réseau classique de distribution).Grâce au signal de bonne qualité, ils peuvent alimenter des appareils sensibles comme de l'informatique, de l'audio-visuel, etc. Comme les pseudo-sinus, ils offrent toute une gamme de puissances allant de 200 à 2500 Watts. En revanche, à puissance égale ils restent plus onéreux que les pseudo-sinus.

Les convertisseurs pour couplage réseau

Famille un peu particulière puisqu'on ne les distingue pas sur leur capacité à fournir une tension de bonne qualité, mais sur le fait qu'ils puissent se synchroniser avec un réseau de distribution. Très souvent, se sont en fait des convertisseurs pur-sinus équipés d'une carte électronique supplémentaire qui leur permet de détecter les oscillations de la tension du réseau et de se synchroniser dessus. Si vous êtes, ou envisagez de vous équiper de panneaux solaires, vous allez certainement revendre à EDF votre surplus de production. Dans ce cas, la tension que vous allez réinjecter sur le réseau devra correspondre en tout point à la tension que délivre EDF. Grâce à de tels convertisseurs, c'est dorénavant très simple.

Avant de vous lancer, vous devez évaluer au mieux vos besoins. Pour vous aider à choisir le convertisseur idéal, tenez compte des points suivants.

La tension d'entrée 

La tension d'entrée est exprimée en V (Volts) c'est le point de départ ! A partir de quoi voulez-vous obtenir une tension alternative ? Si vous êtes amateur de nautisme, de caravaning, chauffeur poids lourd, ou si vous êtes équipé de panneaux solaires… choisissez impérativement un convertisseur en adéquation avec votre source de tension continue.

La tension de sortie 

La tension de sortie est  aussi exprimée aussi en V, c'est la tension sous laquelle fonctionnent les appareils que vous souhaitez alimenter. En règle générale la tension de sortie est de 230 V avec une fréquence de 50 Hz (Hertz). Ce signal converti vous permet d'utiliser n'importe quel appareil que vous auriez branché dans une simple prise de courant.

La puissance

La puissance est exprimée en W (Watts), c'est en fait le paramètre essentiel alors il va falloir travailler un peu de votre côté ! Faites un inventaire de tous les appareils que vous allez raccorder sur votre convertisseur. Pour chacun d'eux, relevez la puissance nominale. Pour tout appareil équipé d'un moteur, relevez ce que l'on nomme la puissance crête (ou multipliez la puissance nominale par 2). Une fois que vous avez tout additionné, prenez une marge de sécurité de 10% en multipliant votre résultat par 1,1. Vous obtenez la puissance que devra délivrer (au maximum) votre convertisseur. Attention à ne pas vous mélanger les pinceaux entre les différentes puissances (utile, nominale, crête).Certains convertisseurs indiquent clairement leur plage d'utilisation : vous pouvez trouver des convertisseurs pur-sinus 12/230 V 500/1000 W (cela signifie que la puissance utile disponible du convertisseur est de 500 W, mais que pendant le démarrage d'un outil par exemple il accepte et tolère une puissance crête de 1000 W pendant une courte période). Si vous ne savez pas encore réellement ce que vous allez raccorder sur votre convertisseur, essayez de vous laisser une marge confortable (pensez à la puissance crête si vous envisagez de brancher des outils).

Le rendement 

Le rendement en complément de la puissance pour être plus précis ! Pour affiner au mieux votre sélection vous avez la possibilité de prendre en compte le rendement (en %). Il exprime la perte de puissance consommée par la conversion du signal. Par exemple, la majorité des convertisseurs pseudo-sinus ont un rendement de l'ordre de 85%. Cela signifie qu'un convertisseur de 1000 W délivre en réalité 850 W.

Le type de signal

Comme nous l'avons vu, tout dépend de ce que vous allez brancher sur votre convertisseur. Dans la majorité des cas, un signal pseudo-sinus est suffisant (on laisse de côté le signal carré qui a tendance à disparaître). Si en revanche vous prévoyez d'utiliser votre ordinateur portable ou tout autre appareil électronique, il vous faudra un pur sinus.

Si vous vous équipez d'un convertisseur pour l’utiliser comme source principale via une batterie, vous devez prendre en compte un dernier paramètre : le temps. En d'autre terme, vous devez partir d'une source qui tienne le coup !

Prenons comme exemple un convertisseur 12/230 V de 100 W raccordé sur une batterie 12 V de 75 Ah (ampère par heure). Vous aurez 7 heures d'autonomie présumée. En revanche, si vous le branchez sur une batterie de 400 Ah, vous obtiendrez une autonomie de 40 heures.

Pensez donc à l'intégralité de votre réseau électrique lorsque vous choisissez votre convertisseur. Puissance et autonomie sont étroitement liées.