Ballasts Electroniques PV.
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Centre de Développement des Energies Renouvelables Laboratoire Contrôle Qualité DCQDT / DDP Luminaires pour le Solaire Photovoltaïque Onduleurs LAADIOUI Khalid Contenu • • • • • • • • Les Tubes Fluorescents Éclairement recommandé en fonction de la nature des locaux Alimentations des tubes fluorescents Types de ballasts industriels Les thèmes de référence Organigramme de test Discussion des résultats des tests Typologies des applications onduleurs Éclairage Solaire PV Un éclairage rationnel doit présenter le meilleur rendement en énergie et ne pas perturber notre vision, étant un des sens les plus précieux. • Niveau d’éclairement : Un bon éclairage doit permettre à l’individu de distinguer facilement les objets et avec une grande vitesse de perception des détails. • Détermination de l’éclairement : En fonction de la nature des détails à percevoir et du contraste des objets observés, il est possible de déterminer l’éclairement qui conviens le mieux grâce au tableau suivant : Contraste Fort Moyen Faible Exemples de travaux industriels correspondants Détail à percevoir Minuscule 3000 2000 7000 30 000 20 000 Très fin 1500 1000 4500 3000 15 000 10 000 700 500 300 200 2000 1500 1000 700 500 400 300 7 000 5 000 3 000 Fin Assez Fin Moyen 150 100 50 Dessin géométrique Electronique Couture 2 000 1500 500 Eclairement en LUX Fabrication des petits instruments Travail grossier Fabrication de briques Eclairement recommander en fonction de la nature des locaux : Nature des locaux Habitations : Salle de bain éclairage général Cuisines Lecture prolongée Salles de séjour éclairage général Salles de spectacles Pupitres d’orchestre Salle de théâtre, de concert ou de cinéma (pendant les entractes) Bureaux Dactylographie, comptabilité… Salles de dessin : éclairage général éclairage sur les tables Etablissements d’enseignement Salles de classe, salle de conférence, laboratoires Salle de dessin industriel (sur les tables) Salles de dessin d’art Eclairement en Lux 100 200 500 200 500 200 600 150 1000 500 700 500 Nature des locaux Hôpitaux et cliniques Laboratoires Salles d’opération Lits de malades (lecture ) Salles d’examen Magasins sur rue très passante Vitrines sur rue Présentation spécial sur comptoirs et vitrines intérieures Hôtels, restaurants, cafés Chambres à coucher Miroirs de lavabo Salles à manger, salles de café, salon d’hôtel, salles de restaurant Atelier de montage mécanique Très petites pièces Petites pièces Pièces moyennes Grosse pièces Eclairement en Lux 500 500 200 500 5000 1000 100 500 300 1500 1000 300 200 Alimentation des tubes fluorescents 1. Solution classique ballast-starter BALLAST Réseau 220V/50Hz TUBE C STARTER Le ballast limite le courant maximum à une valeur raisonnable. Ces systèmes d’éclairage présentent le défaut majeur de s’éteindre lors du passage à zéro du courant. A 50 Hz, il s’ensuit un scintillement qui provoque une fatigue visuelle. 2. Alimentation Electronique Haute Fréquence : L’utilisation de composants électroniques autorise une intégration poussée, associée à une sécurité de fonctionnement que ne peux pas offrir le système classique. Parmi les avantages de la solution haute fréquence : • La réduction des pertes de 50%. • L’amélioration de l’efficacité lumineuse. • La possibilité d’ajuster la luminosité de la lampe ( Graduation ). • L’allumage instantané. • Une large gamme de température d’utilisation jusqu’à -15°C. Solutions électroniques utilisées pour la commande des tubes fluorescents • Le convertisseur de type Fly-Back • Le circuit à résonance sur une source de courant • Le circuit à résonance sur une source de tension Fly Back : Montage Auto Oscillant D7 Ls1 2 Lp R1 Ls2 1k 1 Q1 Ls3 C2 1 D8 V2 1n DC = 12 V Tube quatres points C7 1 2 2 1n Montage commercial bâtit autour d’un faible nombre de composants. Malheureusement le peu de soin apporté au pilotage du transistor entraîne des pertes en commutation importantes. Le rendement moyen de ce type d’électronique ne convient pas pour une utilisation solaire Les signaux courant tension Signal Préchauffage Courant-Tension : Fly-Back : Préchauffage passif R7 18k Tube quatres points R6 C4 1.2k 1.2n 8 R5 R8 100 3 2 U1A 0.1 T1 + R12 1k 1 RL1 V1 4 - D6 3 4 Q1 D7 LM193 R2 C3 R10 1k Q2 100 220n R9 330 R3 0.1 DC = 12V C6 R4 C5 47 47 1n R11 1k 1 2 Types de ballasts industriels : ballast èlectronique avec préchauffage sans préchauffage des lampes á electrodes opération d’une lampe à 2 pointes (Lampes fluorescentes compactes avec démarreur integré) opération d’une lampe à 4 pointes circuit de préchauffage “ passif” circuit de préchauffage “ actif” le préchauffage sera coupé apres démarrage des lampes banque de mesure MA 2-2 banque de mesure MA 2-4 banque de mesure MA 4-4a banque de mesure MA 4-4b La procédure de test des ballasts Pour tube fluorescent dépend de la solution électronique adoptée BE = + A 1 1' * * POUT = PLAMP V amorcage d’ignition intégré senseur tension 2' tenaille de courant 2 Approvisionnement en courant OMD lampes fluorescentes CH1 CH2 amplificateur * Remarque: Ampèremètre et voltmètre peuvent être remplacés par un wattmèttre. Dispositif de mesure pour BE sans préchauffage avec opération d'une lampe à 2 pointes Dispositif de mesure pour BE sans préchauffage avec opération d'une lampe à 4 pointes BE = wattmètre + 1' 1 A V POUT = PLAMP lampes fluorescentes 2' tenaille de courant 2 Approvisionnement en courant OMD CH1 CH2 amplificateur Dispositif de mesure pour BE avec circuit de préchauffage "passif" BE = + 1' 1 2 A V POUT lampes fluorescentes 4' tenaille de courant 4 2' 3 PLOSS 3' préchauffage passif OMD CH1 CH2 amplificateur Dispositif de mesure pour BE avec préchauffage "actif" BE = A P13 V 1 3 P14 lampes fluorescentes 2 4 un schéma de principe d' un BE est montré ci-dessus avec un préchauffage actif P42 Ballasts Electroniques PV. • Le Ballast Electronique (B.E) doit pouvoir fonctionner en sécurité et régulièrement dans une gamme de tension comprise entre - 15 % à + 25 % de la tension nominale ( 10.5 V à 15 V pour un système de 12 V ). • Le B.E doit pouvoir fonctionner en sécurité et régulièrement dans une gamme de température ambiante comprise entre – 5 °C à + 40 °C. • Le B.E doit être protégé contre les phénomènes suivants : Fonctionnement en circuit ouvert. Retard d’amorçage de la lampe. Inversion de polarité. Court circuit des bornes de sortie du B.E. • Le ballast doit être protégé contre les phénomènes d’interférences. • Le rendement électrique minimal du ballast doit être de l’ordre de 70 % sur toute la gamme de tension de fonctionnement ( -15 % à 25 % de la tension nominale ). • Le facteur de crête maximal doit être inférieur à 2 sur toute la gamme de tension de fonctionnement. • La composante continue du courant traversant la lampe doit être nulle. • Le préchauffage des électrodes est recommandé. • La luminosité du système doit être supérieure ou égale 25 lum / W. Organigramme de Test des Ballasts Electroniques SPV 06 échantillons 01 échantillon 4.1.2 Documentation et Pièces de rechanges 4.1.3 4.1.4 4.1.5 Inspection Visuelle Test de fonctionnement 2 échantillons 4.2.14 2 échantillons 2 échantillons Remplacement 4.2.1 Marquage Condition de préchauffage 4.2.2 Test de température et d’humidité 4.1.5 Test de fonctionnement Test de durée de vie 4.2.3 Résistance d’isolation 4.1.5 Test de fonctionnement 4.2.4 Test de performance 4.2.6 4.2.7 4.2.8 4.1.5 Test du courant de la lampe Courant d’entrée du BE Courant maximum d’alimentation des électrodes Test de fonctionnement 4.2.12 Test des conditions anormales 4.2.13 Détermination du rendement 4.2.9 Forme du signal de la lampe 4.2.10 Stabilité de fonctionnement 4.2.11 Puissance consommée par la lampe Résultats de Test : Ballast Auto Oscillant 10W 4-6 Test de Rendement et facteur de crête Test No. Tensio n d’entré e [V] Courant d’entrée [mA] Puissance d’entrée [W] Courant de lampe Tension de lampe 1 10 745 2 11 3 Ieff [mA] Imax [m A] Ueff [V] Umax [V] PS [W] 7,45 120,3 128 44,5 71,2 779 8,56 136,6 172 41,7 12 818 9,81 155,4 220 4 13 869 11,297 179,7 5 14 925 12,95 6 15 996 14,94 4-9 Test de Protection contre le court-circuit Puissance de sortie Rendemen t Fréquenc e [kHz] Facteur de crête 5,35 34,7 1,06 71,8 80 5,69 32,89 1,25 66,4 40 88 6,21 31,6 1,41 63,3 284 38,6 93,6 6,93 29,8 1,58 61,3 208 364 33,7 96 7 28,5 1,75 53,9 251 484 31,1 93,6 7,8 27,4 1,92 52,2 [%] Test No. Durée de fonctionnement en court-circuit Tension d’entrée [V] Courant d’entrée[mA] Température du ballast ( C) 1 5 min 15 492 38 2 15 min 15 461 51 3 25 min 15 457 52 4 35 min 15 454 52 5 50 min 15 454 52 6 1h 15 454 52 Onduleurs pour système PV autonome Application avec Stockage Onduleurs pour système PV autonome Application au fil de soleil Onduleurs pour Système PV Raccordé Réseau Onduleurs Onduleurs : Protection contre la foudre Onduleurs : Régime de neutre Onduleurs : Régime de neutre Merci de votre attention
