Alors, où est ma prise murale DC basse tension ?

Quels sont les sons et odeurs évocateurs de votre enfance ? Les sensations que vous n'aviez pas remarquées sur le moment mais qui vous reprennent immédiatement ? Pour moi, l'un d'eux est la légère odeur de résine phénolique d'un ancien appareil électronique grand public qui s'est réchauffé ; il m'a immédiatement assis les jambes croisées sur le tapis de notre salon, vers 1975.

De nombreuses petites avancées technologiques ont contribué à ce changement au fil des décennies. Alimentations à découpage, écrans LCD, intégration à grande échelle, audio de classe D et bien sûr la disparition du tube thermionique, pour n'en citer que quelques-uns. Le résultat est souvent que l'appareil lui-même fonctionne à partir d'une basse tension. Là où autrefois vous auriez eu une pile de prises secteur en concurrence pour vos prises, vous aurez maintenant une pile équivalente d'alimentations murales. Même les appareils avec un cordon d'alimentation contiendront probablement encore une alimentation à découpage à l'intérieur.

Le réseau électrique est apparu pour la première fois dans les foyers des très riches vers la fin du XIXe siècle. Au fil du temps, il est passé d'une multitude de tensions différentes fournies en courant alternatif ou continu aux normes en courant alternatif que nous connaissons aujourd'hui. En gros, près de 120 V à 60 Hz AC dans les Amériques, près de 230 V à 50 Hz AC dans la plupart des autres endroits. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles le courant alternatif haute tension est devenu le moyen de distribution électrique de choix, mais les principaux d'entre eux sont la facilité de génération et la résistance aux pertes de transmission.

L'utilisation originale de cette alimentation secteur à haute tension consistait à fournir un éclairage électrique brillant, qui devait sembler magique aux Victoriens habitués aux lampes à huile et à la lumière au gaz. Au fil des années, à mesure que les appareils électriques ont été inventés, le câblage secteur et les connecteurs domestiques auxquels nous sommes tous habitués ont évolué, et par la suite, tous les appareils alimentés par le secteur ont suivi ces normes.

Nous voici donc, plus de cent ans plus tard, avec à la fois la technologie de conversion de puissance du 21e siècle et des appareils à faible puissance et basse tension, mais nous utilisons toujours ce qui est essentiellement des prises de courant du 19e siècle. Excusez-moi une minute, j'ai besoin d'engager un homme pour marcher devant ma voiture sans chevaux avec un drapeau rouge - je pars chercher des airs percutants pour mon phonographe.

Étant donné que tant d'appareils que nous utilisons de nos jours ont une faible consommation d'énergie et acceptent une basse tension, il est sûrement temps d'élaborer une norme pour la distribution électrique basse tension à la maison ? Ne pas remplacer complètement le besoin de prises secteur, après tout, il y a des moments où 3 KW sur le robinet sont assez pratiques, mais pour éliminer le besoin de tous ces cubes de puissance et peut-être permettre l'utilisation d'autres sources de basse tension si vous en avez . Est-il encore logique d'envoyer le courant dans nos maisons à la manière du 19ème siècle ?

Certains d'entre vous se précipiteront pour souligner que la dernière chose dont nous avons besoin est encore un autre système de connecteurs. Et vous auriez raison, avec des décennies de développement derrière eux, vous penseriez que l'industrie des connecteurs aurait déjà quelque chose pour la basse tension et la moyenne puissance dans son catalogue. La norme IEC60309, appelée connecteurs de forme CEE, a par exemple une variante pour 24 V ou moins. Ou il existe des connecteurs basés sur la série XLR familière qui pourraient être mis en service dans cette application. Vous pourriez même positionner USB C pour le rôle.

Malheureusement, il n'y a pas de candidats qui correspondent parfaitement à la facture. Ces formes CEE basse tension, par exemple, sont encombrantes, coûteuses et difficiles à trouver. Et les nombreuses variantes de XLR ont déjà de nombreuses utilisations qui ne doivent pas être confondues avec une puissance de livraison, donc c'est un non-démarreur. L'USB C, quant à lui, nécessite des câbles, des prises et des appareils actifs, sacrifiant toute prétention à la simplicité. Il est clair qu'il faut autre chose.

Curieusement, nous avons quelques normes établies pour les prises de courant basse tension. Ou peut-être devrais-je dire des normes de facto, car aucune d'entre elles n'est établie à cette fin ou n'est même pas adaptée à cette fin. Ils ont simplement évolué en fonction des besoins et de la disponibilité des points de vente, plutôt que d'être nécessairement une bonne solution.

La prise USB A est notre premier standard existant. C'est un port de données plutôt qu'une alimentation, mais il peut fournir 10 W de puissance sous 5 V à 2 A, il a donc évolué vers une existence distincte en tant que connecteur d'alimentation. Vous pouvez le trouver sur les verrues murales, dans les prises murales, sur les sièges d'avion, les trains, les voitures et une foule d'autres endroits. Et à son tour, il existe une tonne d'accessoires alimentés par USB lorsque vous ne l'utilisez pas seulement pour recharger votre téléphone, dont certains ne sont pas des nouveautés inutiles. Il a même engendré une révolution de l'alimentation portable, avec des batteries lithium-ion dotées de connecteurs USB comme points de distribution d'alimentation. Mais 10 W est une quantité dérisoire pour plus que le type d'appareils portables avec lesquels vous avez l'habitude de l'utiliser, et bien que le connecteur soit assez fiable, ce n'est pas le plus pratique.

Notre autre norme existante est la prise accessoire automobile. 120 W de puissance de 12 V à 10 A est une perspective plus utile, mais le connecteur lui-même est quelque chose d'un désastre. Il a évolué à partir de l'allume-cigare qui était autrefois un équipement standard dans les voitures, il n'a donc jamais été conçu comme un connecteur à usage général. La popularité de ce connecteur découle uniquement du fait qu'il n'y a pas d'autre moyen d'accéder à l'alimentation de la voiture, et avec son énorme barillet, il n'est guère pratique. À peu près tout ce que l'on peut dire, c'est qu'une prise d'accessoire de voiture a suffisamment d'espace à l'intérieur pour loger des appareils électroniques, ce qui rend certains de ses appareils presque autonomes.

Alors, ayant mis en pièces l'état inadéquat des connecteurs basse tension existants, que suggérerais-je comme solution ? Étant donné une feuille blanche, comment distribuerais-je la basse tension ?

Tout d'abord, il est important de spécifier les tensions et les courants, et donc de regarder le niveau de puissance. Là où cela est écrit, les réglementations de câblage ne s'appliquent pas aux tensions inférieures à 50 V, ce qui définit notre limite de tension supérieure. Et bien qu'il soit tentant de choisir une tension proche du sommet de cette limite, il est également logique de rester avec une plus susceptible d'être utile sans autre conversion. Ainsi, alors qu'une partie de moi irait directement au 48 V, je resterais plutôt avec le 12 V familier.

En regardant notre norme 12 V existante, la prise accessoire de voiture fournit 120 W, ce qui devrait être suffisant pour la majorité des éclairages et appareils basse tension. Donc 12 V à 10 A par prise est un compromis raisonnable même si la prise de voiture ne l'est pas. Il faut donc trouver une prise plus acceptable, et étant donné qu'un maximum de 10 A n'est pas un courant énorme, il ne devrait pas être trop difficile d'en imaginer une. Si j'avais un fabricant de fiches et de prises à ma disposition et que j'étais prêt à ignorer le dessin animé XKCD ci-dessus, je commencerais avec un ensemble de broches assez conventionnel, semblable au connecteur de forme CEE ci-dessus, mais sans la robustesse industrielle, et incorporer un fusible pour protéger le câble de l'appareil du feu. Ces habitudes britanniques BS1363, à fusibles, ont la vie dure. Dans le contour de la prise, j'intégrerais probablement également un régulateur 5 V pour une prise USB.

Nous ne voulons cependant pas remplacer une charge de verrues murales par une charge de boîtiers d'alimentation à découpage. Le but des prises décrites ici est d'enlever d'autres accessoires, pas seulement de fournir de l'énergie. De toute évidence, une certaine forme de câblage est nécessaire. À ce stade, il faut tenir compte de la topologie, y aura-t-il un câble par prise, et sinon combien de prises iront sur un câble ? Si le premier puis un câble isolé de 16 A à partir de notre point de distribution avec un seul fusible de 10 A par câble suffirait avec une marge suffisante pour permettre des parcours de câbles raisonnables, tandis que si le second, quelque chose de plus substantiel serait nécessaire. Il existe des produits de jeu de barres en cuivre isolés flexibles de l'industrie de l'éclairage domestique à basse tension qui suffiraient, par exemple.

Cela a été une diatribe épique, un manifeste personnel si vous voulez, pour un avenir avec des prises de courant légèrement plus sûres et plus pratiques. D'une manière ou d'une autre, je ne m'attends pas à voir un système de distribution domestique basse tension comme celui-ci émerger de sitôt, même si je peux continuer à espérer.

Votre vision de la distribution d'énergie basse tension peut différer de la mienne, par exemple, elle peut inclure un élément intelligent que j'ai évité. Vous pourriez même être un passionné de tension secteur. S'il vous plaît laissez-nous savoir dans les commentaires.