• Tests de laboratoire
  • Formation

Eco-conception des Alimentations Électriques

La Commission européenne a institué le règlement 2019/1782 établissant des directives d’éco-conception pour les alimentations externes. En vigueur depuis octobre 2019, ce règlement définit la procédure d’évaluation de la conformité et les critères de référence pour l’efficacité des alimentations électriques.

Energy Efficiency - Ecodesign Requirements for Servers

La nouvelle vague du gaming : lancement hypothétique d’un produit

Par exemple, considérons une entreprise japonaise fictive appelée « Intendro » qui fabrique des systèmes de divertissement vidéo. Intendro prévoit une nouvelle console de jeux, la GamePrism. Elle sera commercialisée en Europe et en Amérique du Nord. Étant donné que les dirigeants d’Intendro souhaitent se conformer aux réglementations d’éco-conception applicables à leurs alimentations électriques, ils devront prendre en compte plusieurs aspects de leur nouveau système avant la fabrication et l’expédition :

Ecodesign Requirement for External Power Supplies
  • Ils devraient identifier les composants responsables du stockage, de la conversion, de la transmission et de la consommation d’énergie.

  • Ils doivent déterminer combien d’énergie la GamePrism consomme dans chaque mode de fonctionnement.

  • Ils devraient examiner comment les exigences d’étiquetage environnemental pourraient s’appliquer à l’alimentation électrique. Ils devraient aussi savoir dans quelle mesure ces informations doivent être accessibles aux consommateurs et aux détaillants.

En effet, l’équipe de conception d’Intendro sait que les nouveaux produits contenant une source d’alimentation externe doivent respecter les réglementations environnementales pertinentes. L’édition internationale de la GamePrism fonctionne sur secteur 120 V. Elle est capable d’abaisser certaines tensions plus élevées en interne. Par conséquent, chaque unité du produit est emballée avec :

  • la console

  • un convertisseur CA-CC (AC-to-DC) de type « bloc »

  • un adaptateur de tension européen 240 V/120 V

  • une manette sans fil avec une station d’accueil de recharge sans fil alimentée par USB

  • un jeu d’une franchise populaire, inclus comme titre de lancement

Eco-design of Power Supplies

Qu’est-ce qui est considéré comme une alimentation électrique au sens du règlement d’éco-conception ?

Avant la sortie alpha de la GamePrism, l’équipe de conception d’Intendro doit examiner ces composants et considérer comment le transfert d’énergie se produit dans la console dans son ensemble. Selon le comportement de ces composants, le règlement d’éco-conception 2019/1782 peut s’appliquer au produit. L’équipe connaît la tension de fonctionnement et les capacités de conversion de tension de la GamePrism. Comment peut-elle déterminer si son alimentation électrique relève des lignes directrices de conception ?

Il est clair que l’électronique grand public peut avoir des besoins en énergie complexes. Une alimentation externe est donc régie séparément du reste du produit. Une ventilation type de la GamePrism révèle que :

  • La console est classée comme une charge, независимо de ses capacités internes de conversion de tension. Elle n’entre pas dans le champ du règlement.

  • L’adaptateur de tension européen est considéré comme un convertisseur CA-CA (AC-to-AC) ; il n’est pas pris en compte non plus.

  • La manette sans fil est une charge (batterie), tandis que la station d’accueil de recharge est un chargeur sans fonction d’alimentation. Ainsi, aucun des deux composants n’entre dans le champ des réglementations.

  • Le titre de lancement peut aider à tester la consommation moyenne et maximale de la console. Le disque lui-même et le logiciel, cependant, ne sont clairement pas concernés.

  • L’alimentation CA-CC convertit le courant secteur CA en courant CC au niveau des composants. C’est un candidat principal à considérer au regard du règlement 2019/1782.

Eco-design of Power Supplies
Eco-design of Power Supplies - Exclusions

Une alimentation externe convertit le courant secteur CA au niveau des composants. Cette définition couvre un large éventail d’applications, bien que de nombreux dispositifs impliqués dans la transmission d’énergie ne soient pas des alimentations : batteries, convertisseurs et stations de recharge ne sont que quelques exemples.

Normes d’efficacité selon (UE) 2019/1782 – Éco-conception des alimentations électriques

Au départ, la GamePrism subit ses premiers essais. Elle montre un fonctionnement efficace lors de la lecture de médias, mais affiche des performances inférieures à la moyenne du secteur en tant qu’ordinateur de jeu. (Ces données proviennent de mesures directes.) Ces informations sur l’alimentation peuvent aider à déterminer à la fois son efficacité active moyenne et sa consommation électrique à vide. Voici quelques paramètres hypothétiques pour la GamePrism, incluant des données provenant de consoles réellement leaders du marché.

Parameter (HD mode)

Competitor 1

Competitor 2

GamePrism

Active Mode, gameplay

199.0 W

153 W

208 W

DVD playback

54.1 W

48 W

50.5 W

Blu-Ray playback

53.3 W

50 W

49 W

Rest mode with no connectivity

0.36 W

0.5 W

0.8 W

Bien entendu, l’équipe d’Intendro veut respecter les normes d’éco-conception. Une alimentation типique devrait avoir une efficacité active moyenne supérieure à 86 % (la valeur précise change selon la puissance de sortie globale). De même, la consommation maximale à vide de l’alimentation doit se situer entre 100 et 300 milliwatts, selon l’application. Ces deux normes d’efficacité d’éco-conception constituent les principaux points de conformité au règlement 2019/1782.
Revenons à la GamePrism : lorsqu’elle fonctionne à puissance de sortie élevée, le règlement indique que son « bloc » d’alimentation doit fonctionner avec une efficacité minimale de 88 %. En modes de puissance intermédiaire, cependant, l’efficacité minimale requise varie en fonction de la puissance de sortie avec

mid-power modes (EU) 2019/1782 Annex I
Source : (UE) 2019/1782 Annexe I
Efficiency vs power supply descriptive

L’équipe de conception doit respecter cette efficacité minimale. La limite s’applique à chaque étape de chacun de ces modes de puissance intermédiaire.

Démontrer correctement la conformité de votre produit

Enfin, les alimentations électriques sont soumises à des exigences d’étiquetage environnemental sur la plupart des marchés. Les producteurs d’alimentations destinées au marché mondial doivent fournir de nombreuses informations aux consommateurs et aux détaillants. Une grande entreprise comme Intendro devrait connaître les exigences d’étiquetage environnemental dans каждой région où elle vend ses produits. Le système en chiffres romains utilisé dans l’International Efficiency Marking Protocol est un exemple de normes d’étiquetage pour les alimentations externes :

Power Supply Efficiency Level VI

FAQ – Éco-conception des alimentations électriques

Qu’est-ce que le règlement d’éco-conception pour les alimentations électriques externes, et pourquoi est-ce important ?

Le règlement (UE) 2019/1782 de l’UE établit des seuils minimaux d’efficacité énergétique ainsi qu’une approche d’évaluation de la conformité pour les alimentations électriques externes (pensez : le « bloc d’alimentation » qui convertit le courant secteur CA en CC pour votre appareil). Si vous mettez sur le marché de l’UE des produits qui incluent une alimentation externe, ce règlement aide à déterminer si cette alimentation doit respecter des exigences spécifiques d’efficacité et d’information.

Une approche pratique consiste à identifier le rôle de chaque accessoire/composant dans la chaîne d’alimentation. L’exemple de la page montre que les charges (la console/l’appareil lui-même), les adaptateurs de tension (CA-à-CA), les batteries et les stations de recharge dépourvues de fonction d’alimentation peuvent être en dehors du champ des alimentations externes — tandis que le convertisseur secteur CA-à-CC est le « candidat principal » qui est généralement couvert.

La page met en évidence deux points techniques de conformité principaux :

  • L’efficacité active moyenne doit respecter des seuils minimaux (souvent cités autour de >86 %, avec des exigences exactes variant selon la puissance de sortie).

  • La consommation électrique à vide doit rester sous des limites strictes (souvent dans une plage d’environ ~100–300 mW selon l’application).

Ensuite, vous aurez généralement besoin de données d’essai et de documentation justificatives, et vous devrez traiter les exigences d’étiquetage/d’information pour les marchés visés (p. ex., des systèmes de marquage d’efficacité).