Conception d'un circuit d'éclairage en 24V

[BOB92]

Bonjour Jihervé

L'histoire du cos PHY n'est effectivement pas très claire, mais je suppute que c'est plutôt un facteur de forme lié au redresseurs suivi d'une régulation courant dont on ne connait pas les structures ...., mais probablement
par découpage (supputation personnelle) pour minimiser l'échauffement ). (car je ne penses pas qu'il puisse y avoir dans la lampe des éléments capacitifs ou selfiques capable de générer un tel cos PHI)

Et je n'en ai pas tenu compte non plus .... faute de caractérisation ..... On pourrait, vérifier , en supposant par défaut, un courant sinusoïdal avec un tel déphasage .... ce sera une info de valeur limite .....
(Bien évidemment on ne connaître jamais le schéma interne .....seulement quelques caractéristiques conventionnelles pour le grand public ..)

Pour la résistance en 1,5 mm2, j'ai 0,012 ohm/m (du à mon habitude de 0,018 , valeur que j'utilise lorsqu'il n'y a pas échauffement). OK donc (mais là n'est pas notre écart)

Mais que viennent faire ces 6W dans les calculs ????
et au vu de tes résultats (qui me confortent, cad que je n'aurais pas d'erreur ..??.) je crains que tu aie mal modélisé les lampes ....
Comment les as-tu modélisé dans LTSPICE (que je n'ai jamais utilisé) ?

Cordialement
-----

[jiherve]

re
les lampes sont données pour consommer 6W@24V c'est dans la datasheet mais ailleurs le courant indiqué est 320 sans unité j'ai présumé mA ce qui ferait 7,68VA soit 5,4W s'il faut tenir compte du déphasage , c'est bien pourquoi j'ai écrit "coquilles".
J'ai modélisé les lampes par des sources(en l’occurrence puits)de courant soit fixes à 0.29A(pire cas) soit variables avec I = 6/Vlampe pour émuler de façon simpliste un dispositif de hachage classique; Il a fallut que je triche un peu car sinon, compte tenu du fonctionnement de LTSPICE, cela part en vrille au début de la simul(apparition d'infinis) donc la formule c'est 6/(Vlampe+0.001)
JR

[BOB92]

re
les lampes sont données pour consommer 6W@24V c'est dans la datasheet mais ailleurs le courant indiqué est 320 sans unité j'ai présumé mA ce qui ferait 7,68VA soit 5,4W s'il faut tenir compte du déphasage , c'est bien pourquoi j'ai écrit "coquilles".
J'ai modélisé les lampes par des sources(en l’occurrence puits)de courant soit fixes à 0.29A(pire cas) soit variables avec I = 6/Vlampe pour émuler de façon simpliste un dispositif de hachage classique; Il a fallut que je triche un peu car sinon, compte tenu du fonctionnement de LTSPICE, cela part en vrille au début de la simul(apparition d'infinis) donc la formule c'est 6/(Vlampe+0.001)
JR

Bonjour Jiherve

Merci de ta réponse ... elle m'a mis immédiatement la puce à l'oreille .... car ma saisie avait fourché" ...
j'avais écrit 0,230 au lieu de 0,320 ........ pour le courant ............. (et moi,, je cherchais une erreur de calcul ...que je ne trouvais pas ....)

Pour les ampoules, on ne saura jamais, car le fabriquant ne communique pas sur son circuit interne ... seulement des DATA qu'il garantit pour l'utilisateur ... ainsi :
- la puissance consommée (en W) ne dépassera pas 6 W
- le courant ne sera pas supérieur à 0,320A
- le cos PHY restera inférieur à 0,7 (à noter qu'ici, on est en présence de puissance active, peut-être un peu de puissance réactive, de puissance fluctuante).

Le circuit doit être réalisé avec un pont redresseur en tête ,
- je pensais au début, un simple régulateur au vu de l'alimentation 12/24V donc un courant constant 0,320A
- mais pour diminuer l''échauffement, donc la consommation inutile, améliorer le classement dans l'indice énergétique, un convertisseur/régulateur a été utilisé (peut-être un simple BUK avec régulation de courant) ....

Ainsi, nous avons couvert les deux extrêmes ;
- toi, certainement un peu optimiste, mais proche de la réalité avec ta loi à puissance constant 6W
- moi pessimiste, avec mon courant constant.
Mais cela n'a pas d'incidence dans le projet, étant entendu que l'on prendra toujours un peu de marge par rapport aux calculs afin de se garder une marge de manoeuvre lots de la réalisation ou au cours du temps. Les écarts ne sont pas monstrueux ....

Je vais terminer mes deux documents (explications et tableur) pour les mettre en ligne pour Elec1914.

Si l'on veut mieux connaître cette lampe, comme me l'a suggéré le fabriquant, et au vu qu'elle n'est pas encore disponible en B22, en acheter une en E27 ....
C'est peut-être une façon pour Elec1914 d'opérer pour faire une petite manip de confirmation, avant un achat massif de conducteurs et de lampes ....
Acheter une ampoule en E27 (au lieu de B22), de même type), et la raccorder, sans même les dérouler, au bout de 2 bobines de 100m de 1,5 mm2 ....afin de vérifie que les modèles de calcul sont réalistes ....
Cordialement

[Elec1914]

Merci à vous deux,
Pour l'essai avec une E27, je vais voir avec un bénévole qui connaît bien les membres de Mutzig. Ils ont le matériel (transfos, ampoules, etc) pour faire le test.
Le but est de vérifier que l'ampoule s'allume aussi bien en sortie de transfo qu'à 100m de distance, c'est bien ça?
Par contre, leurs ampoules E27 7w de marque ne sont pas 12/24v. C'est ce modèle :
https://www.bailey.nl/fr/etimcatalog...eg+ec+nr+eview

[jiherve]

bonsoir
c'est la grande sœur çà ira.
Ce qu'il faut vérifier , avec une alimentation de labo c'est le courant consommé à 24V et à 12V.
Donc on la monte sur un culot avec fils volants et on regarde ce que raconte l'ampèremètre de l'alim en faisant varier la tension entre 24V et 12V
JR

[jiherve]

re
oups j'ai lu trop vite la datasheet ce n'est qu'une 24V donc cela n'ira pas totalement mais une mesure du courant à 24V permettra peut être de déchiffrer leurs spécifications.
JR

[BOB92]

Bonjour

Attention, ce n'est pas la bonne lampe .... et c'est certainement une techno différente en électronique=.


La lampe qui avait été retenue en B22 est la réf 145603

Sa Soeur jumelle en E27 est la réf 145609

C'est cette dernière qu'il faut utiliser .

Mon idée serait de l'installer derrière un transfo 24V AC, et en la raccordant derrière 2 rouleaux de 100m de 1,5mm2 (non déroulé).
C'est donc une manif facile.
Mesurer la tension en entrée en en sortie des 2 rouleaux , autant que possible avec un voltmètre qui mesure les tensions efficaces ( TRMS ),
ceci car la tension aux bornes de la lampe ne sera pas sinusoïdale .....
Mesurer, ensuite, en mesure TRMS le courant (lui, loin d'être sinusoïdal) ....


Je vois que Jihervé préconise de faire un essai sous 12 Volts d'alimentation alternative.
C'est une bonne idée pour bien maitriser les données aux extremes ... 12 et 24V

Cet exercice permettra aussi de valider nos modèles de calcul (à Pcte de Jihervé , à Icte pour le mien)



Et, je dirais, s'il est possible de faire un essai sous 12 et 24 V DC, cela permettrait d'avoir une bonne caractérisation.
C'est important, car cela permettrait, sans le futur et si besoin, une alim DC pour une continuité d'éclairage en cas de panne 230VAC.
Il faut le garder en mémoire ... d'autant que ce peut être un atout à mentionner lors de la visite de sécurité (cette capacité, l'adjonction du secours DC se faisant uniquement au niveau des locaux techniques du transfo.


Cordialement

[bobflux]

Intéressant ce projet !

Il faudrait voir ce qu'il y a dans l'ampoule. Si c'est comme dans les ampoules 12V GU5.3 LED qui remplacent les halogènes 12V, ce sera un redresseur, condensateur, et driver à découpage. Dans ce cas l'ampoule fonctionne très bien en 12VDC ou 12VAC, ce qui veut dire en prenant la valeur crète à cause du redressement qu'elle marchera aussi en 16.5V DC.

Tes ampoules 24V sont spécifiées pour 24V AC ou DC, donc elles marcheront probablement de 24VDC à 33.6VDC, et aussi probablement en dessous de 24VDC. Impossible de dire combien, ça dépend du schéma. Puisque la valeur crète de 17VAC est proche de 24V, si le condensateur qui est dedans est assez gros, elles marcheront certainement jusqu'à 17V AC.

On peut savoir ce qu'il y a dedans sans ouvrir l'ampoule, en l'alimentant avec une alim de labo à tension variable. Si il y a un driver à découpage dedans, en augmentant la tension, le courant va diminuer et l'ampoule va utiliser une puissance constante. Si c'est un driver plus basique, soit le courant reste constant quelle que soit la tension, soit il augmente avec la tension. Ça permet aussi de savoir à quelle tension elle s'allume.

Bref, une fois ceci confirmé tu peux alimenter tes ampoules en 30V DC et tu n'as plus à te soucier de la chute de tension dans les fils. En plus, elles dureront plus longtemps, puisqu'une ampoule alimentée en DC ne scintillera pas à 100Hz même si le condensateur est mort.

[BOB92]

Bonjouir
On en a déjà parlé ..... c'est certain le fabriquant a voulu faire des ampoules dites 12/24V tant en AC que DC ( avec de séries sur culot B22 ... d'usage trés spécifique...
Il a optimisé la consommation== dissipation thermique, et garanti un fonctionnement dans la gamme 12-24V, pour en particulier s'affranchir de la stabilité de la tensio (que ce soit dû à des chutes en lignes ou à des générations type photovoltaïques ou alternateurs d'éolienne ...
et bien évidemment, pour que celà soit possible, elles ne sont pas DIMMABLES

Le fabriquant, avec qui j'ai été en contact m'a simplement prévenu : attention ;
- au-dessous de 12 volts , elles ne s'allumeront pas
- au-dessus de 24 volts, elles se détruiront ....
mais aucune différence ne m'a été signalé entre DC et AC ... il est vrai que je ne l'ai pas demandé .....
( valeurs de 12 vet 24 v , avec des tolérances bien évidemment .... mais non précisées ....

Aucune communication complémentaire écrite et même orale, ce qui permets au fabriquant des modifs/évolutions tout en respectant les Specs.


Donc : Ne pas monter la tension ; rester en 24V (que ce soit AV ou DC)
Prévoir une marge de sécurité , pour rester à un peu plus de 12v pour la dernière ..... (AC ou DC)

Dommage : I serait intéressant de faire la manip d'essai en labo, pour voir la forme du courant , fonction de la tension d'alilmm tant en DC qu'en AC ..
je subodore que ce ne doit pas être formidable ..... et celà pourrait effectivement permettre de suspecter la techno retenue .....

cordialement

[jiherve]

bonjour
on ne peut pas faire la mesure avec 2 bobines de fil séparées car celles ci se comporteront comme des inductances, il faut une bobine de fils double, donc une rallonge classique, cela se trouve facilement en 50m.
JR

[BOB92]

Bonjour

Je n'ai jamais trop regardé l'inductance de ces rouleaux de fils,
mais on peut toujours les placer l'une au-dessus de l'autre, afin qu'elles se neutralisent (tout au moins partiellement).

Mais de toute façon, le pb est réglé ..... la lampe en E27 n'est pas disponible non plus .... (je viens de l'apprendre)
Fabriquées seulement en version 3W , ce qui ne présente pas d'intéret ....

Ces 6W étant de nouveaux modèles non dispo , faute de données constructeur , que j'ai demandé, inutile de vouloir affiner .... entre I cte et Pcte ...

On ne peut que dégrossir le pb ... mais aucune inquiétude avec des sections de 6 ou 4 mm2 pour les 2 bus principaux.
Et faire un essai préliminaire sur place avec 1 lampe et un long fil d'alim , ne serait(ce que pour valider l'aspect et l'éclairage.
Cordialement

[jiherve]

re
donc notre ami n'est pas aux bout de ses peines.
JR

[Elec1914]

Bonjour,

En attendant que les ampoules soient disponibles, je peux toujours préparer le terrain :
A la fois poursuivre le réseau 1913 de la galerie et convaincre les admins de l'association de bien vouloir acheter le matériel qu'il me manque (ce qui n'est pas le plus simple).

Dans tous les cas, je vous tiendrais informé des actualités du projet.

Merci à tous ceux qui ont déjà participé à enrichir ce sujet.

[jiherve]

bonsoir
je reste à ton écoute ton chantier m’intéresse.
JR

[BOB92]

Bonjour
Je vais terminer mon document et tableur, et je le communiquerais .

Ce qui est certain, c'est qu'il y a de la marge ...(même avec mes calculs pessimistes)
et comme tu as besoin d'uner section mécanique physique importante ( cf anciens câbles) , tu peux sans crainte, utiliser
- De la câblette isolée 6 mm2 pour les 2 bus principaux (Alim depuis transfo et les 2 dérivations)
- De la câblette isolée 6mm2 pour le bus alim venant du transfo n, et du 4mm2 pour les 2bus qui suivent,
- A la rigueur dui 4mm2 partout mais il vaut mieux prendre plus de marges pour des évolutions

Et pour tout le reste du 1,5 mm2 , maxi obligatoire pour le raccordement aux B22 , et suffisant pour les 2 petits bus de dérivation.
Comme le 1,5 mm2 sera physiquement de section trop faible, tu pourrais envisager du cable 2x0,75mm2 dont tu raccordera les 2 fils en parallèle (equ 1,5mm2).

A noter, que tu pourra faire comme sur les photos pour la jonction du 1,5mm2 sur le bus ..... Épissure et chatterton toilé ...
l'épissure, en queue de cochon sur le bus étant conforté par un peu de soudure à l'étain avant de mettre le chatterton.

C'est donc essentiellement un compromis aspect (/conformité à l'original), tenue mécanique avec les supports (exclue donc le fil souple), coût qui va être à optimiser. Bien évidemment, ne pas utiliser de fils/cables en ALU qui sont seraient générateurs de problèmes de connectique.

De toutes façons, toute expérience et résultats m'intéresse .... pour mes projets ...
C'est pour celà que je m'intérersse aux ampoules ...

Cordialement

[DAT44]

Bonjour,

Intéressant ce projet !

Il faudrait voir ce qu'il y a dans l'ampoule. Si c'est comme dans les ampoules 12V GU5.3 LED qui remplacent les halogènes 12V, ce sera un redresseur, condensateur, et driver à découpage. Dans ce cas l'ampoule fonctionne très bien en 12VDC ou 12VAC, ce qui veut dire en prenant la valeur crète à cause du redressement qu'elle marchera aussi en 16.5V DC.

Tes ampoules 24V sont spécifiées pour 24V AC ou DC, donc elles marcheront probablement de 24VDC à 33.6VDC, et aussi probablement en dessous de 24VDC. Impossible de dire combien, ça dépend du schéma. Puisque la valeur crète de 17VAC est proche de 24V, si le condensateur qui est dedans est assez gros, elles marcheront certainement jusqu'à 17V AC.

On peut savoir ce qu'il y a dedans sans ouvrir l'ampoule, en l'alimentant avec une alim de labo à tension variable. Si il y a un driver à découpage dedans, en augmentant la tension, le courant va diminuer et l'ampoule va utiliser une puissance constante. Si c'est un driver plus basique, soit le courant reste constant quelle que soit la tension, soit il augmente avec la tension. Ça permet aussi de savoir à quelle tension elle s'allume.

Bref, une fois ceci confirmé tu peux alimenter tes ampoules en 30V DC et tu n'as plus à te soucier de la chute de tension dans les fils. En plus, elles dureront plus longtemps, puisqu'une ampoule alimentée en DC ne scintillera pas à 100Hz même si le condensateur est mort.

il faudrait être sur de la techno de ces lampes, si comme le dit bobflux, Si il y a un DC/DC, le courant devrait augmenté avec une baisse de tension ... (deux fois plus de courant en 12Vdc que en 24Vdc pour la même puissance), ce qui n'est pas évident a la lecture de la DS :

[jiherve]

bonsoir
j'avais déjà mentionné le fait que cette data sheet était douteuse car le 320-320 se retrouve ailleurs : angle de rayonnement çà sens le copié/collé
Ensuite c'est moi qui ai émit l’hypothèse d'un DC/DC ce qui semble cohérent avec un bon rendement .
JR

[bobflux]

Si elle spécifie 6W en 12V et 6W en 24V c'est bon il y a un driver à découpage dedans

[DAT44]

Bonjour,
j'ai fait les calculs avec un tableur en considérant un câblage en 6 carré du transfo au point de jonction lampe 26-27, et du transfo au point X3, je reste du câblage est en 1.5 carré.

La plus basse tension obtenue est 20,7 volts sur la lampe 27...

Le courant de sortie maxi du transfo est de 7,6 A

calcul.jpg

63 schéma de cablage - Modif.png

[bobflux]

Ces lampes ont un pont de diodes et un condensateur derrière, donc si l'alim est en alternatif ça tire un courant plus élevé par impulsions, ce qui augmente la chute de tension dans les fils. Si l'alim est en continu c'est plus simple.

[DAT44]

Bonjour,
oui, dans mon tableau le cos phi n'est pas pris en compte donc il faut considéré le 24V comme du DC.

Il faudrait faire des mesures pour savoir le comportement de ces ampoules en thermes de cos phi , il est possible d'ajouté un paramétrage cos phi dans le tableau...

[DAT44]

Bonjour,
dans les même condition, avec un cos phi a 0,7 la tension sur la lampe 27 tombe a 19V et le courant de sortie du transfo monte à 11,7 A ...

[jiherve]

bonjour
Tu aurais du lire les premières pages tous ces calculs on déjà été fait et j'ai de plus fait une simulation LTSPICE tenant compte de la présence plus que probable d'un buck dans chaque lampe ,mais en fait cela reste de la poésie tant qu'il n'y a pas de datasheet fiable pour cette lampe:
ex courant consommé 320mA @ 24V => 7,68 VA * 0.7 = 5,376 <> 6W.
Comme en plus la lampe n'est pas disponible !!!!
JR

[Elec1914]

Bonjour à tous,

En attendant les ampoules pour faire les tests, je voudrais orienter la discussion sur la façon de protéger ce type d'installation électrique, où du 24v va parcourir de longues distances.

J'avais prévu un porte-fusible en sortie du secondaire du transfo, calibré légèrement au dessus de la conso totale des ampoules du circuit (en admettant que toutes les ampoules du circuit soient les plus puissantes disponibles chez le fabriquant).
Comme le circuit reprendra le tracé de celui de 1914, chaque ampoule pourra être éteinte par un interrupteur, donc il est certain que dans 99,9% des cas, toutes les ampoules ne seront jamais allumées en même temps.

Le problème est qu'en cas de court-circuit au-delà de quelques dizaines de mètres de distance du porte-fusible, il semblerait que le fusible ne détectera pas (les conducteurs fonderont là où il y a le court-circuit).
Et il n'est pas souhaitable d'avoir un porte-fusible tout les dix mètres...

[jiherve]

bonsoir,
avec des fusibles ou disjoncteurs thermiques 16A il fondront ou disjoncteront bien avant que les fils ne rendent l’âme.
JR

[bobflux]

Toute alim à découpage 24V de qualité doit avoir une protection contre les court-circuits...

[JeanYves56]

re ,

Il n'a jamais eté question d'utiliser des alims à découpage , mais des traditionnelles avec transfo. ce qui est plus sûr .

[Elec1914]

Bonjour,

D'accord, mais je ne trouve pas comment calculer la protection du circuit au secondaire du transfo.

D'après le site Legrand, il est question de calculs à faire pour vérifier que le circuit au secondaire est bien protégé sur toute sa longueur:

https://www.legrand.fr/pro/questions...tion-tgbt-sure


Ligne d’utilisation (secondaire du transformateur)

Cette ligne doit être protégée contre les surcharges (vérifier que le calibre de la protection choisie est inférieur ou égal au courant secondaire du transformateur), et les courts-circuits (vérifier qu’un court-circuit au point le plus éloigné de la ligne assurera le déclenchement du dispositif de protection en moins de 5 secondes (NF C 15-100, paragraphe 434). Legrand propose 2 possibilités : cartouches gG et disjoncteur type C (magnétique réglé à 7 ln moyen).
Dans le cas où le transformateur n’alimente qu’une ligne d’utilisation, et sous réserve que les calculs aient montré une parfaite compatibilité, la protection du transformateur (au secondaire) et la protection de la ligne peuvent être confondues. Un seul dispositif de protection assure ainsi les deux fonctions.
Dans le cas où le transformateur alimente plusieurs lignes d’utilisation, les calculs de surcharges et de courts-circuits doivent être réalisés individuellement pour chaque ligne.

[Elec1914]

Pour les lignes EDF par exemple, il existe un appareil (protection de distance) qui permet de vérifier s'il n'y a pas court-circuit quelque-part sur toute la longueur du réseau.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Protection_de_distance