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Choisir et installer un convertisseur de tension

Présentation des convertisseurs de tension



Le convertisseur avant poseLe convertisseur de tension, aussi appelé "onduleur" (Inverter en anglais), permet de fabriquer, à partir du 12 volts de la batterie, du 220 volts, permettant ainsi d'alimenter vos appareils électriques prévus pour fonctionner à la maison: chargeurs de baladeurs, de téléphones mobiles, d'appareil photo numérique, alimentation d'ordinateurs, épilateurs, rasoir, téléviseurs, petite machine à laver le linge, four micro-ondes, sèche-cheveux...

Ce n'est pas un simple transformateur. S'il est facile de concevoir une alimentation 220v vers 12 volts, avec un transformateur abaisseur de tension, et un pont de diodes pour redresser le courant alternatif en courant continu, c'est beaucoup plus compliqué de refabriquer une sinusoïde à partir d'un courant continu.

La première étape est de hacher le courant pour obtenir un signal carré. Ensuite, des filtres successifs, constitués de composants électroniques, vont affiner le signal, d'abord sous la forme d'un signal pseudo-sinusoïdal ou trapézoïdal, puis avec d'autres filtres, sous la forme d'un signal sinusoïdal.

Plus il y a de filtres, plus le signal est parfait, c'est pourquoi les convertisseurs sinus sont plus complexes, et donc plus chers.

Puissance


Le premier critère de choix est la puissance, qui va de 10 à plus de 2000 watts, avec des prix proportionnels.
Ce choix se fera en fonction de la consommation des appareils 220v. Pour des petits chargeurs de téléphone, baladeur, appareil photo, tablette, ou un rasoir, une puissance de 15 watts suffira.
On en trouve à partir de 9 euros. Ces modèles d'entrée de gamme se branchent sur la prise allume-cigare.
Par exemple, Electricite Convertisseur 5 watts 12/24v / 220v + usb Electricite Convertisseur 5 watts 12/24v / 220v + usb Convertisseur inverter 10 watts pour prise allume-cigare, 12 ou 24 volts, vers 220 volts + prise USB.. <br />
<br />
Entrée: prise allume-cigare de type male (avec fusible).<br />
Sorties:<br />
- prise multistandard 220 volts, 50 Hertz (europe+US)<br />
- prise Usb pour IPhone.

Bien que la consommation d'un ordinateur portable soit de l'ordre de 40 à 90 watts, il est préférable de sur-dimensionner le convertisseur, en choisissant une puissance de 150 watts.

Par exemple, Electricite Convertisseur 200/400 watts 12v / 220v + usb Electricite Convertisseur 200/400 watts 12v / 220v + usb Convertisseur inverter 200/400 watts pour prise allume-cigare, 12volts vers 220 volts + prise USB.. <br />
<br />
Entrée: prise allume-cigare de type mâle.<br />
Sorties:<br />
- prise multistandard 220 volts, 50 Hertz (Europe+US)<br />
- prise Usb <br />
- puissance nominale en sortie: 200...

Pour les moteurs électriques, il faut savoir que la puissance demandée, lors du démarrage, peut tripler par rapport à la puissance nominale. Généralement, les convertisseurs peuvent supporter une puissance double de leur puissance nominale pendant quelques secondes.

Pas question de brancher un sèche-cheveux, dont la consommation varie de 800 à plus de 1500 watts, à moins d'acheter un convertisseur conséquent. Réservez plutôt ceux-ci pour un four micro-ondes, mais il vous en coutera plus de 1500 euros !
Une meilleure solution, pour les inconditionnels du micro-onde, est de le choisir en 12 volts (Samsung, environ 800 euros). Idem pour les cafetières électriques, à remplacer par un café instantané ou une cafetière italienne, chauffée sur la plaque de cuisson au gaz.
Idem pour les bouilloires électriques, dont la puissance est de l'ordre de 1000 watts.

Je déconseille l'installation de convertisseurs puissants (supérieurs à 400 watts), à moins d'un besoin incontournable. Doxin Convertisseur 1200/2400 watts 12v / 220v Doxin Convertisseur 1200/2400 watts 12v / 220v  Convertisseur inverter 1200/2400 watts  quasi Sinus.<br />
Entrée: prise allume-cigare de type mâle, ou cables avec pinces.<br />
Sorties: prise multistandard 220 volts, 50 Hertz (Europe+US)<br />
<br />
- Puissance nominale: 1200 watts<br />
- Puissance maxi: 2400 watts<br />
- Signal:...

Il faut savoir qu'il ne suffit pas d'acheter un convertisseur de 1000 watts et de le brancher sur la prise allume-cigare, il faut aussi dimensionner son installation pour l'alimenter:
- un cablage court et de fort diamètre, avec une connectique adaptée;
- un groupe de batteries largement dimensionnées.

Puissance nominale, puissance maximale


La puissance nominale est celle qui est indiquée par défaut. C'est celle pour laquelle le convertisseur peut fonctionner sur la durée sans dommage.
La puissance maximale est celle qu'il peut supporter sans dommage pendant quelques secondes. Par exemple, sur le Doxin Convertisseur 1200/2400 watts 12v / 220v , elle est de 2400 watts, le double de la puissance nominale.
Ceci est très utile, car certains appareils électriques, lors de leur mise sous tension, présentent un pic de consommation très momentanée.

Type de signal: Sinusoïdal, pseudo-sinusoïdal, ou carré ?


courbe de tension de convertisseur signal pur sinuscourbe de tension de convertisseur pseudo-sinuscourbe de tension de convertisseur signal carréLa difficulté étant de fabriquer un courant alternatif, on peut trouver des solutions simplifiées, avec une courbe de courant en escalier, et non une belle sinusoïde: le convertisseur pseudo-sinusoïdal.

En fonction du nombre de marches de l'escalier que forme cette pseudo-sinusoide, on aura un signal de plus ou moins bonne qualité, le pire étant le signal carré.

Les convertisseurs à signal carré sont maintenant rares. Les pseudo-sinusoidaux pourront convenir pour alimenter tous les appareils électriques et électroniques. Un essai doit être fait avant. Dans certains cas rares, ils peuvent empêcher le fonctionnement de l'appareil. Pour un usage occasionnel, on peut les utiliser avec des appareils électroniques. Ils sont susceptibles de fatiguer les composants entrainant une durée de vie un peu moins longue.

Le convertisseur sinusoïdal, aussi appelé "pur sinus" est à préférer pour les appareils sensibles à la qualité du courant, particulièrement les moteurs et appareils contenant des composants électroniques.

Cablage


Pour les petites puissances (moins de 150 watts), et à condition d'utiliser des appareils de faible consommation (moins de 60 watts), le convertisseur pourra être branché sur l'allume-cigare.
Au delà, il est conseillé de le raccorder sur la batterie cellule ou moteur, au moyen d'un cable de section importante.
Supposons un convertisseur 500w. Cette puissance de sortie nominale pourra être dépassée temporairement, par exemple dans la phase de démarrage d'un moteur, et atteindre 700 watts. L'intensité consommée par le convertisseur, sachant que son rendement n'est pas de 100%, nous amène à déterminer l'intensité en entrée de façon simple : 500 watts --> 50 ampères.
Si 500 watts sous 220 volts, soit 2,2 ampères (P=UI) n'ont rien d'extra-ordinaire, un mince fil de 1,5 mm² de section étant suffisant, il n'en va pas de même pour 50 ampères. Cette forte intensité oblige à prévoir un câble de forte section, surtout si le convertisseur est éloigné de sa source de courant:
Longueur de cable (+ et -) inférieure à 3,5 mètres: 4mm² au dela : 6mm².

Voir notre Calcul de section des cables electriques.

Il faudra donc placer le convertisseur le plus près possible de la batterie, et l'y raccorder directement, sans passer par le tableau de commande du camping-car, les circuits "auxiliaires" n'étant pas prévus pour gérer 50 ampères.
Cependant, ne pas oublier d'insérer dans le circuit un porte-fusible et fusible (calibre 60A).

Emplacement


Comme tout appareil électrique, de surcroit électronique, le convertisseur devra être situé dans un endroit sec. Cela exclu de le placer sous le plancher. L'endroit doit aussi être ventilé, ce qui exclue les coffres exigus.

Dans notre exemple, le convertisseur est placé dans la cellule, verticalement, à proximité du coffre de la batterie de cellule, le plus près possible de la batterie. Cela permet de réduire la longueur (et section) des câbles.
Le convertisseur a été installé contre le rangement de cabine, à droite du passager, sur un camping-car intégral.

Batterie

Un gros convertisseur, des cables et fusibles adéquats, ok, c'est bien. Mais la batterie suivra t'elle ?
Je rappelle que les batteries de service, à décharge profonde, qui équipent la partie cellule de nos camping-car , ne sont pas adaptées pour de forts appels de courant, qui les feront vieillir prématurément.
Donc, pour les convertisseurs de petite puissance , c'est ok, mais pour les convertisseurs puissants (400 watts et plus), prévoir au moins 150 Ah de batteries.
Ne pas dépasser 1/5eme de la capacité de la batterie. Par exemple, pour une batterie de 100 Ah, ne pas dépasser 20A, soit une puissance nominale de 20a*12v = 240 watts, et encore, pendant une durée maximale de quelques minutes.

Au dela, augmenter le nombre de batteries. Une autre possibilité est d'utiliser une batterie de démarrage, par exemple celle du porteur, qui elle supporte sans difficulté des appels de courant de l'ordre de 1000 à 2000 watts. Idéales donc pour le four à micro-ondes. Penser bien sûr à prévoir un système pour les recharger.
Ne pas décharger une batterie de démarrage de plus de 20% de sa capacité. Exemple, pour une batterie de 100Ah, soit 1200 Wh, ne pas dépasser une consommation cumulée de 240 Wh, soit 960 watts pendant 15 minutes (ou 240 watts pendant 60 minutes)

Bruit


Le convertisseur n'aura pas un rendement de 100% la perte résultera en chaleur, qu'il devra évacuer. En plus de son boitier en aluminium, avec ailettes de refroidissement, le convertisseur est parfois équipé d'un ventilateur.
La vitesse de celui-ci est fonction de la consommation de l'appareil qui y est branché. Par exemple, les chargeurs de téléphones mobiles et petites batteries n'auront pas d'incidence sonore, alors que pour des appareils plus gourmands, ordinateur portable par exemple, la soufflerie peut être gênante la nuit.

Fonctionnement et pannes


L'utilisation est extrêmement simple: on branche l'appareil 220v, on allume. Un signal sonore et 2 voyants signalent l'état:
- led verte: appareil en fonction
- led rouge: défaut

La led rouge s'allumera principalement pour signaler un appareil trop consommateur.

Une autre panne, que j'ai rencontrée, signalée par un beep, se produisant même sans appareil branché: 12 volts en entrée, pas d'inversion de polarité.
Après inspection des cables d'alimentation, un mauvais sertissage au niveau du porte-fusible engendrait une chute de tension. Ca fonctionnait bien pour les petites puissances, pas pour les grosses.
On peut rencontrer ce phénomène également si la section de câble est insuffisante.

Alimentation des petits chargeurs et autres épilateurs


La consommation d'un chargeur de téléphone mobile, smartphone, baladeur numérique ou encore d'un chargeur d'appareil photo, est de l'ordre de quelques watts. Pour cela, n'hésitez pas à investir dans un petit convertisseur qui, pour moins de 10 euros, vous dépannera bien le jour venu.
Voir Electricite Convertisseur 5 watts 12/24v / 220v + usb.

Alimentation des ordinateurs portables


On peut être tenté d'emmener son ordinateur porteur en camping-car, et de l'alimenter avec le convertisseur.
Cela peut convenir pour une utilisation occasionnelle. Pour un usage régulier, le mieux est d'acheter un convertisseur spécial, ou adaptateur de tension, qui transformera les 12 volts de votre batterie de cellule en 19 volts. La tension requise par les notebooks étant souvent comprise entre 14 et 19 volts.

Une dépense supplémentaire (20 à 30 euros), mais, à moins d'utiliser un convertisseur pur sinus, il évitera la fatigue de l'alimentation 220v de l'ordinateur. Egalement, une moindre consommation de courant. En effet, convertisseurs et adaptateurs n'ont pas un rendement de 100%, mais plutot 90%. En transformant le 12 v en 220, puis le 220 en 19 volts, la perte sera de 20%.

Voir Electricite Adaptateur pour ordinateur 100 watts Electricite Adaptateur pour ordinateur 100 watts Adaptateur universel  12 & 220 volts 100 watts. Boitier Aluminium.<br />
<br />
Fonctionne sur prise allume-cigare, ou sur prise secteur 220 v.<br />
Entrées:<br />
- 9-15 volts DC, 10 Amp max, courant continu, prise allume-cigare<br />
- 110/240 volts AC, 1,3 A max.<br />
Sortie en courant... ou Electricite Adaptateur pour ordinateur 70 watts.

Installation d'un convertisseur


préparation fixation et passage du cableA part pour les petits convertisseurs branchés sur la prise allume-cigare, qui resteront amovibles, il est nécessaire de fixer l'appareil. Normalement, l'appareil est pourvu d'oreilles permettant cela.

Dans notre exemple, un Waeco PerfectPower 500, la fixation se fait au moyen de 4 vis. Avant de faire les avant-trous des vis, vérifier que :

- le convertisseur ne gênera pas le mouvement d'un tiroir, d'une porte, d'un siège, de la ceinture de sécurité...
- du coté de sa prise femelle 220v, la place sera suffisante pour brancher une prise, ou un bloc d'alimentation
- que l'interrupteur et les voyants de contrôle seront visibles

Présenter le chargeur, pointer les fixations et le passage du cable

raccordement au convertisseur par cosses sertiesPersonnellement, j'utilise un pic à glace (tournevis affuté en pointe, très pointue) à la fois pour pointer et faire le pré-trou dans lequel mordra la vis.

Passer les 2 fils A l'extrémité coté convertisseur, sertir 2 cosses à oeillet.
L'intérêt de ces cosses est de permettre de débrancher le convertisseur sans utiliser d'outil. De plus, ce système, utilisé sur le Waeco PP500, assure une jonction de qualité.

Raccorder les 2 cosses sur le convertisseur en veillant à respecter la polarité. Fil noir = négatif, fil rouge = positif.



fixation du convertisseurFixer le convertisseur. L'appareil étant un peu lourd, la fixation doit être sérieuse pour supporter les vibrations du diesel et de la route.











raccordement aux fusiblesLe convertisseur sera alimenté par la batterie de la cellule, et non celle du porteur.
Ne pas raccorder directement sur la batterie: un fusible doit être inséré sur le chemin du + (fil rouge).

Dans notre cas (Camping-car Pilote 1996), un porte-fusible est fixé à coté de la batterie de cellule, et nous avons utilisé provisoirement un emplacement libre, pour un fusible de 40 ampères.
Encore une fois, nous avons utilisé la pince à sertir les cosses. On peut renforcer le sertissage par une soudure à l'étain.

Il est également possible d'installer un porte-fusible, disponible ici: Fusibles.
- si puissance inférieure à 400 watts: porte-fusible pour fusible plat standard (maxi 40A)
- si puissance supérieure à 400 watts: porte-fusible pour fusible plat maxi (Maxifuse), ou un porte-fusible pour plusieurs fusibles Ato en parallèles Electricite porte-fusible 4 fusibles ATO.

Ne pas insérer le fusible à ce stade.

raccordement à la batterieRaccorder le fil noir (moins) sur la borne moins de la batterie, puis le fil rouge venant du porte-fusible, sur la borne + de la batterie.

Enfin, insérer le fusible, faire un essai de fonctionnement.

Temps moyen d'installation: une heure. Rien de complexe, la difficulté étant de choisir l'emplacement optimal et le meilleur passage de cable.

Tous les raccordements électriques ont été faits à partir de cosses.

Remarques:
- si le convertisseur se met en défaut dès que l'on branche une charge: vérifier le serrage des cosses;
- J'aurais pu profiter de la manipulation pour installer des cosses de batterie à montage rapide.

Vous trouverez la liste des convertisseurs de courant de notre boutique Chargeurs et convertisseurs .
Les fusibles et porte-fusibles: Fusibles

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Créé le 07-05-2009 à 10h30.
Modifié le 08-07-2015 à 11h55.

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