Dimensionnement de l'alimentation KNX : PS640 vs PS1280 et calcul du budget de courant
Choisir la mauvaise alimentation KNX est l'une des causes les plus fréquentes de défauts de bus intermittents, de redémarrages d'appareils et d'erreurs de communication après la mise en service. Un dimensionnement correct nécessite de sommer la consommation de courant des appareils par ligne, de vérifier la chute de tension au niveau de l'appareil le plus éloigné et de comprendre comment la topologie affecte la distribution de l'alimentation.
Fondamentaux du courant de bus
Le KNX TP (paire torsadée) fonctionne en 29 V DC SELV avec un codage Manchester à 9600 bauds. L'alimentation du bus fournit simultanément le rail 29 V qui alimente tous les appareils du bus et le porteur du signal de données. Chaque appareil connecté à la ligne KNX TP consomme un courant de repos sur ce rail. La somme de tous les courants de repos des appareils ne doit pas dépasser le courant de sortie nominal de l'alimentation électrique desservant cette ligne.
| Type d'appareil | Courant de repos typique | Remarques |
|---|---|---|
| Actionneurs d'interrupteur/store (sortie binaire) | 5–25 mA | Valeur inférieure pour les types à relais ; plus élevée pour les sorties à semi-conducteurs avec LED d'état |
| Actionneurs de gradateur | 10–20 mA | Inclut un microcontrôleur interne et des circuits de communication |
| Régulateurs de pièce / thermostats | 10–20 mA | Avec écran et rétroéclairage, ajouter 5–10 mA |
| Routeurs IP KNX / coupleurs de ligne | 50–80 mA | Courant élevé – les routeurs IP nécessitent souvent une PS640 dédiée par ligne |
| Capteurs à boutons-poussoirs avec LED | 25–40 mA | LED d'état actives ; vérifier les données fabricant pour le courant LED par bouton |
| Entrées binaires | 5–10 mA | Entrées de contact passives sans potentiel ; faible courant bus |
| Capteurs CO2 / météo | 10–20 mA | L'électronique de mesure ajoute du courant ; vérifier la fiche technique |
Toujours utiliser les fiches techniques du fabricant : Les chiffres ci-dessus sont des plages représentatives. Chaque produit a une consommation de courant de bus spécifiée dans sa fiche technique — utilisez ces valeurs exactes lors de l'établissement du budget de courant pour un projet. Les estimations basées uniquement sur le type d'appareil peuvent être considérablement erronées pour les appareils dotés d'écrans intégrés ou d'un nombre élevé de LED.
PS640 vs PS1280 : spécifications et sélection
Les deux tailles standard d'alimentation de bus KNX sont le PS640 (sortie 640 mA) et le PS1280 (sortie 1280 mA). Les deux fournissent 29 V DC SELV et intègrent la self de signal de données de bus. La règle de sélection est simple : si le courant total de bus calculé pour une ligne dépasse 500 mA, utilisez un PS1280.
PS640 — 640 mA
- MDT SCN-PS064.01 : 4 modules DIN, 29 V/640 mA, protection contre les courts-circuits
- ABB SV/S 30.640.5.1 : 4 modules DIN, diagnostic via objet KNX
- Convient aux lignes jusqu'à environ 50 appareils (selon le type)
- Marge de courant de fonctionnement : utiliser jusqu'à 80 % de la sortie nominale = 512 mA
- Sélectionnez PS640 lorsque le courant calculé est inférieur à 500 mA
PS1280 — 1280 mA
- MDT SCP-01281.01 : 6 modules DIN, 29V/1280 mA, affichage du courant
- Conçu pour les lignes à grand nombre de dispositifs ou les configurations avec de nombreux routeurs IP
- Prend en charge jusqu'à 64 dispositifs KNX sur un seul segment de ligne
- Marge de courant de fonctionnement : utiliser jusqu'à 80% de la sortie nominale = 1024 mA
- Sélectionnez PS1280 lorsque le courant calculé dépasse 500 mA
Règle de déclassement de 80 % : Ne chargez jamais une PS640 ou PS1280 à plus de 80 % de son courant de sortie nominal en régime permanent. Les 20 % restants offrent une marge pour le courant d'appel lors des séquences de mise sous tension des appareils et permettent d'ajouter de futurs appareils sans redimensionner l'alimentation.
Calcul du budget de courant : exemple pratique
Considérons un étage de bureau desservi par une seule ligne KNX. Les appareils sur cette ligne et leur consommation de courant bus sont listés ci-dessous. Toutes les valeurs proviennent des fiches techniques des fabricants.
Ligne KNX d'étage de bureau — budget de courant
Device type Qty mA/device Total mA -------------------------------------------------------------- Switch actuators (8-channel) 12 5 mA 60 mA Dimmer actuators (4-channel) 8 10 mA 80 mA Room thermostats with display 6 15 mA 90 mA Push-button sensors with LED 4 8 mA 32 mA Binary inputs (8-channel) 2 8 mA 16 mA -------------------------------------------------------------- TOTAL 278 mA PS640 rated output: 640 mA 80% operating limit: 512 mA Calculated load: 278 mA (54% of rated) Headroom: 234 mA (for 18+ additional devices) Verdict: PS640 is adequate for this line.
Quand une PS1280 est nécessaire : Si cet étage comprend également deux routeurs IP KNX à 60 mA chacun (120 mA supplémentaires), le total monte à 398 mA — toujours dans les limites de la PS640. Cependant, si le projet ajoute un contrôleur de zone audio à 80 mA et 20 actionneurs supplémentaires, le total dépasserait 500 mA et une PS1280 devient nécessaire.
Chute de tension : longueur de câble et résistance
Le câble KNX TP transporte à la fois l'alimentation et les signaux de données. Lorsque le courant traverse la résistance du câble, la tension du bus chute le long du câble. Les appareils KNX nécessitent une tension d'alimentation minimale de 21 V CC à leurs bornes. Si la chute de tension est excessive, les appareils à l'extrémité de la ligne peuvent mal fonctionner, perdre la communication ou ne pas redémarrer après une coupure de courant.
Calcul de la chute de tension — câble YCYM 0,8 mm²
Formula: V_drop = I_total × R_loop R_loop = 2 × L × r Where: I_total = total bus current (A) L = cable length from PSU to farthest device (m) r = conductor resistance per metre (Ω/m) YCYM 2×2×0.8mm² (standard KNX cable): r = 0.038 Ω/m per conductor R_loop = 2 × L × 0.038 = 0.076 × L Ω Example: 200m cable, 278mA total current R_loop = 0.076 × 200 = 15.2 Ω V_drop = 0.278A × 15.2Ω = 4.2 V Voltage at farthest device = 29V - 4.2V = 24.8V ✓ (≥ 21V) Example: 350m cable (absolute KNX limit), 278mA R_loop = 0.076 × 350 = 26.6 Ω V_drop = 0.278A × 26.6Ω = 7.4 V Voltage at farthest device = 29V - 7.4V = 21.6V ✓ (marginal) Rule: maximum cable length between PSU and any device = 350m
Les lignes à fort courant nécessitent des câbles plus courts : Si le courant total du bus est proche de la limite du PS640 (500 mA), la restriction de câble à 350 m devient plus stricte. À 500 mA sur 350 m : V_chute = 0,5 A × 26,6 Ω = 13,3 V — il ne reste que 15,7 V au dispositif le plus éloigné, ce qui est en dessous du minimum de 21 V. Pour les lignes à fort courant, limitez la longueur du câble à 200 m ou moins, ou installez un répéteur de ligne KNX pour créer deux sections électriques.
Topologie de ligne KNX et distribution d'alimentation
KNX TP prend en charge les topologies en étoile, en arbre et en ligne (mais pas en anneau). La topologie choisie affecte la façon dont la chute de tension s'accumule et dont le courant est distribué sur les branches du câble. Dans une topologie en arbre — la plus courante dans les installations de bâtiments — plusieurs branches partent d'un point de distribution central. Pour trouver la pire chute de tension, tracez le chemin de l'alimentation au dispositif le plus éloigné en additionnant toutes les longueurs de branche le long de ce chemin.
Topologie en arbre — courant de branche
Dans un arbre, le courant dans chaque branche est égal uniquement à la somme des courants des dispositifs sur cette branche, et non au courant total de la ligne. Cela signifie que la chute de tension par branche est inférieure à celle d'une topologie en ligne avec tous les dispositifs en série. Le câble principal de l'alimentation au premier nœud transporte le courant total — dimensionnez et acheminez ce segment avec soin.
Répéteur de ligne KNX (ABB LR/M 1.1)
Un répéteur de ligne KNX divise une ligne logique en deux segments électriques. Chaque segment possède sa propre PS640, réinitialisant le calcul de chute de tension à zéro au niveau du répéteur. Les deux segments restent sur la même ligne logique KNX – le répéteur est transparent pour ETS6. Maximum 3 répéteurs de ligne par ligne (3 segments). Utile pour les bâtiments longs ou lorsque les câbles dépassent les limites de chute de tension sécurisées.
Interdiction du parallélisme des PS640
Il peut sembler logique de connecter deux unités PS640 en parallèle pour augmenter la capacité de courant de 640 mA à 1280 mA. Ceci est strictement interdit par la norme KNX et provoquera des erreurs de communication sur le bus. Deux unités PS640 indépendantes font fonctionner leurs horloges de codage Manchester indépendamment – elles seront légèrement désynchronisées, créant des collisions de données sur le bus lorsque les deux transmettent simultanément.
Configurations correctes et interdites
PROHIBITED: two PS640 in parallel on same bus
PS640 (A) ──┐
├── KNX bus ──── devices
PS640 (B) ──┘
Result: data collisions, intermittent bus errors
CORRECT: PS1280 (internally synchronised dual supply)
PS1280 ──── KNX bus ──── devices (up to 1280mA total)
CORRECT: two PS640 with line repeater (separate segments)
PS640 (A) ── Segment 1 ── Repeater ── Segment 2 ── PS640 (B)
Same logical line, two separate electrical buses — no collision
Each segment independent: PS640 (A) powers Segment 1 only
Note: the PS1280 is essentially two internally synchronised
PS640 cores in one housing — parallel operation is safe
because clock synchronisation is handled internally.Mesure de mise en service
Après avoir mis sous tension et mis en service tous les appareils d'une ligne KNX dans ETS6, mesurez le courant réel du bus à la sortie de la PS640. Utilisez une pince ampèremétrique sur le fil de sortie positif de la PS640 vers le bus. Cette mesure confirme le budget de courant estimé, identifie toute charge supplémentaire inattendue et établit la base pour la planification d'extensions futures.
Procédure de mesure de mise en service
1. Power up all devices on the line 2. Wait 60 seconds for all devices to complete restart 3. Clamp meter on positive bus output wire from PS640 4. Record measured current (mA) 5. Compare with calculated budget Headroom calculation: PS640 80% limit = 512 mA Measured current = 278 mA (example) Headroom = 512 - 278 = 234 mA Equivalent additional devices ≈ 234 / 10 = 23 standard actuators If measured current > calculated: - Check for undocumented devices on the line - Verify no short circuit on bus cable (remove devices one by one) - Check for damaged bus cable reducing insulation resistance
Exigences de documentation du tableau
Chaque plan d'armoire KNX doit inclure un tableau de budget de courant de bus par ligne. Ce tableau fait partie de la documentation d'ouvrage et permet aux futurs ingénieurs de maintenance d'évaluer la capacité d'extension sans réinspecter l'installation.
Tableau de budget de courant de bus — format du plan d'armoire
KNX Line 1.1 — Office Floor West Power supply: MDT SCN-PS064.01 (PS640, 640mA) Panel: DB-L01, DIN rail 3 Device Model Qty mA Total Switch actuator MDT SA-1216 12 5 60 Dimmer actuator MDT AKD-0424 8 10 80 Room thermostat MDT SCN-RT55P 6 15 90 Push-button sensor MDT BE-TA5508 4 8 32 Binary input MDT BE-0800 2 8 16 Calculated total: 278 mA Measured total (post-commissioning): 284 mA PS640 80% limit: 512 mA Remaining headroom: 228 mA Farthest device cable length: 185 m Voltage at farthest device (calculated): 25.4 V
Besoin d'une armoire KNX avec une documentation de dimensionnement d'alimentation correcte ?
Nous concevons des armoires KNX avec des budgets de courant de bus entièrement documentés, des alimentations PS640 ou PS1280 correctement sélectionnées, une vérification de chute de tension et des plans d'armoire d'ouvrage — livrés testés et certifiés sur votre site.
Demander un devis →