Mean Well : Pourquoi ces alimentations sont utilisées dans les environnements industriels

Dans le secteur industriel, les alimentations Mean Well sont de plus en plus fréquemment requises, car l'alimentation représente le cœur battant de chaque installation. De la signalisation autoroutière aux lignes de production pharmaceutique, des serres hydroponiques aux ports industriels, Mean Well, avec plus de trente ans d'expérience dans la conception d'alimentations à découpage, constitue le choix principal des grands installateurs.

Cela s'explique également par le fait que Mean Well propose différentes solutions s'adaptant parfaitement aux situations les plus variées. C'est pourquoi nous nous attarderons aujourd'hui sur les différences entre les alimentations des séries HLG, LRS, ELG, NPF, ainsi que sur les régimes de déclassement, la compatibilité électromagnétique, les protocoles de gradation et les certifications obligatoires souvent exigées dans les appels d'offres.

Mean Well : les alimentations des séries HLG, LPH, ELG, NPF

Le premier critère discriminant dans le choix d'une alimentation Mean Well concerne l'environnement d'installation et les exigences de protection requises.

La série LPH représente la solution économique pour intérieur, avec un indice de protection IP20 et un refroidissement par convection naturelle. Ces alimentations sont largement utilisées dans les armoires électriques, l'automatisation de machines et les bancs optiques. Toutefois, leur utilisation est à exclure en présence d'environnements présentant de fortes variations de température.

La série HLG introduit l'indice de protection IP65/IP67, une double isolation, une protection contre les surcharges mécaniques et la possibilité de réglage via potentiomètre ou gradation analogique/PWM. Existe également la sous-famille HLG-H (High power) avec ventilateur intégré pour des puissances jusqu'à 1500W.

La série ELG a été optimisée pour l'éclairage routier et industriel en extérieur, avec une protection supplémentaire contre les transitoires (6kV) et une robustesse CEM accrue.

Enfin, la série NPF est dédiée aux projecteurs LED compacts avec un profil extrêmement fin (épaisseur inférieure à 30mm) et IP67.

Tableau 1 - Comparaison des principales familles d'alimentations Mean Well pour usage industriel et éclairage professionnel

Alimentations Mean Well pour environnements extérieurs : sélection selon IP, surtensions et cycle thermique

Lorsque l'installation est en extérieur, le paramètre discriminant devient l'indice de protection du boîtier et la capacité à supporter les pics de tension. La norme EN 60529 classe IP67 comme protection totale contre la poussière et immersion temporaire (1m pendant 30 minutes).

Les tests en chambre climatique ont démontré que les séries HLG et ELG maintiennent un fonctionnement complet après 500 heures de brouillard salin. Pour cette raison, pour les applications en bord de mer ou dans des tunnels sujets à la condensation, nous recommandons l'ELG-150-24 avec protection supplémentaire 6kV.

Dans des contextes avec des excursions thermiques extrêmes (ex. refuges alpins), la série HLG avec démarrage à -40°C représente le choix le plus sûr. Il est important de signaler que les modèles avec suffixe « A » intègrent la gradation et le réglage de sortie ±10%.

Calcul de la puissance nominale

Nous avons déjà précédemment abordé la nécessité de calculer la puissance requise pour alimenter une installation, mais il est toujours important de rappeler ce concept pour éviter des dommages irrécupérables.

La détermination correcte de la charge constitue 70 % de la fiabilité à long terme. La formule généralement adoptée est : P_alim = (P_tot_charge / η_câblage) × 1,20. Le facteur 1,20 représente la marge de sécurité pour éviter un fonctionnement continu à la limite.

Pour les bandes LED 24V, on mesure l'absorption effective à l'aide d'une pince ampèremétrique (valeur d'appel de courant incluse).

Exemple pratique : charge de 190W sur une ligne avec chute de 3 % → P_corrigée = 190/0,97 ≈ 196W ; multiplié par 1,20 = 235W. On sélectionne donc une alimentation Mean Well 24V de 240W.

Nous déconseillons absolument l'utilisation de transformateurs 12V dérivés du grand public pour des charges industrielles continues : les paramètres d'ondulation résiduelle et de régulation de charge ne sont pas comparables.

Gradation PWM dans les alimentations Mean Well

Mean Well a implémenté au fil des années trois modes distincts de gradation :

1) Analogique 1-10V

2) PWM (signal 10V)

3) réglage via résistance variable

Les modèles HLG (suffixe B, AB) et ELG prennent en charge les trois méthodes. Lors de nos tests, nous avons vérifié la pleine compatibilité avec les contrôleurs DALI de nombreuses marques, à condition d'utiliser un convertisseur DALI-1-10V actif.

La gradation PWM de Mean Well fonctionne typiquement avec une fréquence comprise entre 300Hz et 1kHz. Pour les applications en prise de vue vidéo (absence de scintillement), nous recommandons de régler la fréquence à >1kHz ou d'utiliser les nouveaux modèles HLG avec fonction « flicker-free ». La connexion nécessite une polarité correcte : le dysfonctionnement en gradation est souvent dû à une inversion des signaux DIM+ et DIM-.

Certifications pour usage industriel : cadre réglementaire

Outre le marquage CE (autodéclaration), les alimentations Mean Well destinées à l'industrie lourde et aux infrastructures critiques possèdent des certifications de produit tierces. En particulier :

ENEC (marque de sécurité européenne basée sur les normes ENEC 30303)

UL 8750 (sécurité des appareils d'éclairage LED)

UL 60950-1 (équipements informatiques, souvent requis en automatisation)

CAN/CSA-C22.2 pour le marché nord-américain.

Pour les utilisations en zone ATEX, Mean Well ne fournit pas de versions certifiées intrinsèquement sûres, mais il est possible de loger les HLG dans des boîtiers Ex-e. Les fiches techniques indiquent les numéros de reconnaissance UL et ENEC ; nous recommandons de les vérifier auprès des organismes accrédités lors de la phase de conception exécutive.

Connexion des alimentations aux bandes LED : analyse des chutes de tension

Une erreur systématique concerne le type de connexion. Les alimentations à tension constante (CV) comme LRS, HLG, ELG délivrent une tension stabilisée. Pour les bandes LED de longueur supérieure à 5 mètres, l'architecture en étoile (en parallèle) est obligatoire. On dimensionne les conducteurs de manière à obtenir une chute inférieure à 4 %.

Il est nécessaire d'utiliser une alimentation 24V avec une section de câble de 1,5mm² jusqu'à 10m avec une charge de 8A, tandis qu'au-delà il faut passer à une section de 2,5mm². Les borniers de sortie des HLG acceptent jusqu'à 4mm². Pour des puissances >300W, il est préférable de répartir la charge sur plusieurs alimentations Mean Well 24V dans des zones distinctes. La connexion en série est catégoriquement déconseillée avec des alimentations à découpage (switching supply) car la compensation active de charge n'est pas prise en charge.

Durée de fonctionnement des alimentations Mean Well

Mean Well a publié les valeurs de MTBF (Mean Time Between Failures) calculées selon la méthode prédictive MIL-HDBK-217F. Pour l'HLG-240H-24, elle s'élève à 311 700 heures à 25°C et 80 % de charge. Cela signifie que dans des conditions idéales, le taux de panne annuel est inférieur à 0,5 %.

Toutefois, la durée de vie effective est déterminée par les condensateurs électrolytiques : Mean Well utilise des composants japonais (Rubycon, Nippon Chemi-Con) avec une durée de vie nominale de 10 000 heures à 105°C.

En appliquant la règle d'Arrhenius, chaque réduction de 10°C double la durée de vie attendue. C'est pourquoi dans des environnements à 50°C, nous recommandons un déclassement à 70 % et, lorsque possible, l'adoption des modèles HLG avec revêtement conformal (suffixe « D2 »).

Tableau 2 - Estimation de la durée de vie en fonction de la température

Connexions en série et parallèle : contraintes

Il est possible de connecter deux alimentations Mean Well ou plus en parallèle pour augmenter le courant total, mais uniquement pour les modèles dotés de la fonction de partage de courant (current sharing) comme les séries RSP, PSP, SE.

Les séries HLG, LRS, ELG ne sont pas conçues pour le parallèle direct : la légère différence de tension provoque des déséquilibres de courant.

Dans les cas de redondance, on utilise des modules ORing externes (ex. DRDN20 de Mean Well) qui isolent l'alimentation défaillante.

La connexion en série (ex. 24V+24V=48V) est déconseillée et peut compromettre l'isolation. Elle peut être envisagée uniquement dans des cas exceptionnels et seulement avec des modèles dotés de sortie flottante (HLG, ELG) et avec l'ajout de diodes de blocage, mais les protections sont alors perdues.

Protections intégrées dans les alimentations Mean Well

Toutes les alimentations Mean Well intègrent :

OVP (Over Voltage Protection) – généralement à verrouillage ou auto-rétablissement ;

OCP (Over Current Protection) à rétablissement automatique ;

SCP (Short Circuit Protection) ;

OTP (Over Temperature Protection).

Dans les modèles HLG et ELG, l'OTP intervient par réduction progressive de la puissance (déclassement thermique) avant l'arrêt. Nous avons soumis un HLG-600H à une charge de 110 % à 55°C : l'alimentation a réduit progressivement le courant jusqu'à 70 %, en maintenant son intégrité. Ces caractéristiques sont fondamentales pour une installation devant fonctionner 24h/24.

Tension constante vs courant constant : différences substantielles

Lorsque l'on se trouve face au choix d'une alimentation, l'une des questions les plus fréquentes est : « Dois-je choisir une alimentation à tension fixe ou à courant constant ? ». Clarifions ce point, car il ne s'agit pas seulement de spécifications techniques, mais de comprendre ce qui se trouve à l'autre bout du câble.

Si l'on alimente une bande LED, un panneau ou un projecteur disposant déjà de composants électroniques internes – ou d'une entrée conçue pour recevoir une tension stable – alors il faut une alimentation à tension constante, également appelée CV (Constant Voltage). Elle fonctionne comme une prise électrique : elle fournit toujours 12V, 24V ou 48V et c'est la charge qui décide du courant absorbé. C'est le cas le plus courant, couvert ici par les alimentations des séries HLG, LRS, ELG en version CV.

Il faut toutefois rappeler qu'il existe des modules LED, des arrays de puissance ou des puces individuelles ne disposant pas de driver embarqué. Dans ce cas, il est nécessaire de fournir un courant constant et non une tension constante. On utilise alors des alimentations CC (Constant Current) comme celles des séries LDD, LCM ou ELG en version -C. Elles ne fournissent pas 24V fixes mais bien 350mA, 700mA, 1050mA et la tension s'adapte automatiquement aux besoins de la charge. C'est une approche plus directe et indispensable lorsqu'il faut piloter des LED de puissance sans intermédiaire.

Mean Well a développé pour simplifier les choses certains modèles comme l'HLG-60H-C, dotés de la fonction dual-mode. Les alimentations dual-mode peuvent fonctionner en tension ou en courant ; il suffit de faire attention à ce qui leur est connecté et de les configurer en conséquence.

Le conseil est de vérifier avant tout la charge en consultant l'étiquette de la bande, la fiche technique du projecteur ou en demandant au fabricant. Si « 24V DC input » est indiqué, cela signifie qu'on est en tension constante. Si « 350mA » ou « courant constant » est mentionné, il faut utiliser une alimentation CC.

Fiabilité en fonctionnement continu 24/7

Les applications industrielles en cycle continu (centres de calcul, salles de contrôle, systèmes de surveillance) exigent des alimentations avec des composants sélectionnés pour leur longévité. Mean Well a développé pour ces secteurs les séries RST et HRP (puissances jusqu'à 5000W) mais aussi la série HLG, qui, correctement déclassée, garantit >60 000 heures de fonctionnement continu.

L'essentiel est de maintenir un refroidissement passif, une tension de sortie réglée à 95 % de la valeur nominale et une protection contre les micro-coupures de réseau.

Températures de fonctionnement et courbes de déclassement

Lire la fiche technique d'un produit est essentiel, car elle indique à quelles températures l'alimentation peut fonctionner. Une alimentation Mean Well HLG-240H délivre 100 % de sa puissance jusqu'à 50°C, puis passe à un déclassement linéaire jusqu'à 70 % à 70°C, tandis qu'un LRS-100-24 commence le déclassement dès 40°C.

Pour les installations dans des armoires fermées, nous recommandons de positionner l'alimentation dans la partie basse de l'armoire et, si nécessaire, d'ajouter une ventilation assistée.

Gestion thermique des alimentations Mean Well haute densité

Pour les HLG de puissance >350W, Mean Well utilise des ventilateurs à vitesse variable. Nous suggérons donc un plan de maintenance prédictive avec inspections semestrielles et nettoyage des filtres le cas échéant.

Séries Mean Well certifiées IP67

Pour les environnements humides (tunnels, parkings, serres, ports), les séries les plus recommandées sont : HLG (IP67), ELG (IP67), OWA (IP67), DLP (IP67), NPF (IP67).

La différence substantielle réside dans le rapport puissance/dimensions et dans la fonction de gradation.

ELG est le choix prédominant pour les municipalités en éclairage public, HLG pour les applications industrielles génériques, NPF pour l'installation dans des luminaires compacts.

Tous les modèles IP67 disposent de câbles pré-câblés avec connecteurs ou presse-étoupes ; la longueur standard est de 30 à 50 cm.

Lecture de la fiche technique : paramètres critiques

Une fiche technique Mean Well contient des dizaines de paramètres, mais il suffit de se concentrer sur :

1) zone CV/CC (pour les modèles à double régime) ;

2) courbe de déclassement vs température ;

3) rendement à différentes charges ;

4) ondulation & bruit (typiquement < 1 % pour les bonnes alimentations, mais certains modèles économiques présentent des pics plus élevés) ;

5) tension d'isolation ;

6) degré de pollution prévu ;

7) catégorie de surtension (OVC II ou OVC III).

Pour les applications avec charges sensibles, les paramètres « temps de démarrage » et « temps de maintien » sont pertinents ; pour Mean Well, ces paramètres sont généralement supérieurs à 6ms.

ELG, HLG, NPF : comparaison approfondie pour scénarios réels

Au-delà des données du tableau, l'expérience applicative montre que la série ELG possède un front-end CEM plus robuste, avec des filtres de mode commun réduisant les émissions conduites de 15 % par rapport à HLG.

La série NPF se distingue par son épaisseur réduite (25mm), idéale pour les luminaires encastrés.

La série HLG offre la plus grande flexibilité grâce à ses plages de tension étendues (ex. 12~24V réglables). Pour la rénovation d'anciennes installations avec alimentations 12V, nous avons obtenu d'excellents résultats avec l'HLG-40H-12 (version IP67).

Dissipateurs externes : quand deviennent-ils nécessaires ?

L'utilisation de dissipateurs additionnels est presque jamais requise car le boîtier métallique des HLG et LRS fait office de dissipateur. Toutefois, dans des applications avec température ambiante proche de la limite (65°C) et charge constante à 100 %, il est courant en milieu industriel de monter une plaque en aluminium supplémentaire couplée thermiquement ; veillez à ne pas obstruer le chemin de convection.

Efficacité énergétique : mesures et classifications

L'efficacité d'une alimentation à découpage Mean Well se situe entre 85 % et 95 % selon le modèle et la charge ; la mesure s'effectue avec un wattmètre de précision. L'HLG-320H-24 atteint 94,5 % à 230Vac, charge 80 %. Cela signifie seulement 18W dissipés pour 320W délivrés. Par rapport à un transformateur traditionnel (rendement 70-80 %), l'économie d'énergie est considérable et contribue à la réduction du coût total de possession (TCO). De plus, de nombreux modèles satisfont aux exigences ErP Stage 2 et Level VI (CoC énergie).

Accessoires pour installations industrielles : quand l'alimentation seule ne suffit pas

Qui travaille dans le secteur industriel sait que l'alimentation est le cœur de l'installation, mais aussi que des accessoires sont nécessaires, trop souvent sous-estimés en phase de conception. Voyons quels sont ces accessoires.

Modules de redondance : dans les environnements critiques ne pouvant jamais s'arrêter (systèmes de sécurité, salles d'opération, data centers ou lignes de production ininterrompues), certains modèles permettent de connecter deux alimentations en parallèle en configuration redondante 1+1. Si l'une tombe en panne, l'autre prend le relais sans interruption.

Filtres CEM : une alimentation à découpage génère du bruit haute fréquence pouvant perturber des équipements sensibles voisins (capteurs, cartes d'acquisition de données, systèmes audio). Dans les environnements industriels avec moteurs, onduleurs et soudeuses, le bruit est déjà important. Ajouter un filtre réseau externe permet de nettoyer l'alimentation et d'éviter des comportements intermittents étranges, difficilement diagnostiquables ensuite. Nous recommandons ces filtres notamment lorsque l'alimentation est proche d'instrumentation de mesure ou lorsque l'installation doit passer des tests de compatibilité électromagnétique sévères.

Connecteurs étanches : les alimentations IP67, comme les HLG et ELG, disposent déjà de câbles câblés avec section 0,75mm² ou 1mm². Il arrive cependant sur chantier qu'il faille les connecter à des câblages plus importants ou les faire passer dans des gaines déjà saturées. Utiliser les connecteurs d'origine Mean Well évite de couper le câble et d'appliquer des gaines thermorétractables, opération risquée dans un environnement humide ou poussiéreux. Pour les séries LRS destinées aux armoires, il existe des plaques de montage pour rail DIN permettant de transformer une alimentation à fixation directe en composant clipsable sans vis ni plaques improvisées.

Résistances pour gradation : elles permettent de gérer les alimentations avec gradation laissées au maximum en stabilisant l'entrée du courant.

Boîtiers thermiques et dissipateurs auxiliaires : accessoires aftermarket permettant d'isoler les alimentations de températures très élevées (comme celles d'une fonderie).

Mean Well et l'Industrie 4.0 : télécommande et diagnostic

L'industrie n'est plus celle d'il y a vingt ans ; aujourd'hui, une alimentation ne doit pas seulement fournir de l'énergie, elle doit aussi communiquer avec le système de supervision, signaler les pannes, avertir avant l'arrêt. Mean Well a relevé ce défi avec plusieurs stratégies.

La première est l'introduction de modèles avec signalisation de panne. Sur certains HLG et ELG, une sortie relais ou un contact transistor commute lorsque l'alimentation entre en protection ou s'arrête. C'est une information précieuse pour un automate ou un système SCADA : on peut ainsi détecter immédiatement si un tronçon d'installation est hors service, sans envoyer un électricien sur place.

Viennent ensuite les modèles avec interface DALI intégrée. Dans ces cas, aucun convertisseur externe n'est nécessaire : l'alimentation parle directement le langage des systèmes de gestion du bâtiment. Certains permettent non seulement la gradation mais aussi la lecture des paramètres opérationnels : heures de fonctionnement, température interne, nombre de cycles de mise sous tension.

On trouve également parmi les alimentations Mean Well la série UHP, conçue pour l'industrie lourde, intégrant des fonctions de télécommande via protocole PMBus ou CANbus. Dans une même armoire, il est possible de surveiller des dizaines d'alimentations, de les régler à distance, de recevoir des signaux d'alarme.

Les erreurs à éviter (même avec les alimentations Mean Well !)

Après des années d'assistance technique et d'interactions avec de nombreux installateurs et électriciens, nous avons identifié une liste d'erreurs récurrentes.

1 - Alimentation IP20 installée en extérieur : le chantier est poussiéreux, humide, chaotique. L'électricien monte l'LRS sur une poutre en attendant l'armoire définitive. Il pleut, un peu d'eau entre, l'alimentation meurt. Ici, il fallait installer dès le départ une alimentation IP67. L'économie de 20 euros se transforme en 100 euros de produit grillé et d'heures de main-d'œuvre.

2 - ne pas tenir compte de la chute de tension : bande LED 24V, 100W, câble de 25 mètres avec section 0,75mm². À l'arrivée, la tension est de 21,5V, les bandes sont plus jaunes, certains disent que les LED sont de mauvaise qualité. En réalité, c'est la faute du dimensionnement du câble, un aspect souvent négligé. Conseil : pour des longueurs supérieures à 10m, utiliser un câble de section 1,5mm² ; au-delà de 20m, utiliser un câble de 2,5mm² ou plus. Pour de longues distances, il est également conseillé d'augmenter la tension : 48V au lieu de 24V afin de diviser par deux le courant et réduire la chute de tension.

3 - gradation avec potentiomètre incorrect : le client achète un HLG avec gradation et un potentiomètre de 10kΩ, les connecte et la gradation ne fonctionne pas ou est instable. Cela arrive car de nombreux Mean Well nécessitent un potentiomètre de 100kΩ, ou fonctionnent mieux avec un signal actif 1-10V. Avec une valeur incorrecte, la courbe de réglage est déformée ou ne démarre pas de zéro. La solution est de lire le manuel/fiche technique de l'alimentation pour identifier le potentiomètre correct.

4 - alimentation trop proche de sources de chaleur : dans une armoire électrique, l'alimentation est montée au-dessus d'un redresseur ou près d'un contacteur qui chauffe. La température interne de l'alimentation augmente, les condensateurs vieillissent plus vite, après deux ans l'alimentation meurt. 10 cm d'espace supplémentaire et un peu d'air en circulation auraient suffi à la refroidir et prolonger sa durée de vie.

5 - oublier la protection différentielle : les alimentations à découpage possèdent des filtres CEM provoquant des courants de fuite vers la terre ; si plusieurs alimentations sont connectées sur le même différentiel, celui-ci se déclenche apparemment sans raison. Ce n'est pas une panne réelle mais la somme des fuites : on peut résoudre ce problème en utilisant des différentiels de 300mA ou en séparant les circuits.

Ces erreurs peuvent sembler banales, mais en tenir compte permet d'économiser de nombreuses heures de dépannage ou d'éviter la panne elle-même.

Pourquoi choisir Mean Well quand cela coûte un peu plus...

Le catalogue propose de très nombreuses alimentations de différentes marques, toutes de qualité et toujours testées avant d'être sélectionnées pour figurer parmi les produits proposés. Dans certains contextes, environnements difficiles, hautes températures ou exigences de hautes performances, les alimentations Mean Well sont toujours celles que nous tendons à proposer en premier.

Les produits Mean Well ont un coût légèrement plus élevé, mais dans des contextes d'accès difficile, où même l'assistance devient compliquée, les Mean Well se rentabilisent sur le coût de l'installation, de la maintenance et de l'arrêt de l'installation.

Ce sont des alimentations conçues et nées pour résister dans le temps dans des conditions extrêmes, comme dans les grands complexes industriels, c'est pourquoi nous avons décidé aujourd'hui d'en parler en détail sans vouloir dénigrer les autres alimentations.