Par conviction écologique et parce que cela est bénéfique pour la santé, j’essaie de moins chauffer mon appartement et en particulier les chambres. Cependant, l’entrée dans un lit froid n’est pas très agréable. J’ai donc décidé d’acheter un chauffe-matelas pour Noël, et j’ai été étonné par sa conception. C’est la raison pour laquelle j’ai voulu en parler ici.
Après de rapides recherches, je suis tombé sur la marque Beurer qui semble être assez incontournable dans le domaine. J’ai choisi le modèle TS26 XXL qui me paraît offrir un bon rapport qualité/prix. C’est un modèle deux places composé de deux zones chauffantes indépendantes. Chaque zone chauffante est reliée à son propre connecteur 4 points cousu sur le surmatelas sur lequel vient se relier le câble d’alimentation électrique. Le câble est muni d’une télécommande assez old-school permettant de sélectionner la puissance de chauffage parmi trois. La puissance maximale prétendue par le constructeur est de 60W par côté, soit 120W au total. Dans la suite, je ne m’intéresserai qu’à un côté du matelas : tout est exactement dupliqué de l’autre.
La première chose qui m’a sauté aux yeux est l’absence d’alimentation basse tension : la résistance chauffante intégrée dans le surmatelas est alimentée directement par le secteur 230V ! Électrosensibles s’abstenir. J’étais persuadé que ce genre de produit ne pouvait qu’être alimenté à travers un bloc secteur délivrant une tension non dangereuse. Ce n’est absolument pas interdit ni même déconseillé dans la notice, mais pour ma part, pour des raisons élémentaires de sécurité, il est hors de question que je me couche dans mon lit tant que cet appareil est relié au secteur : je le préchauffe avant de me coucher, mais je le débranche complètement ensuite.
Si j’ai qualifié cette télécommande d’old-school, c’est essentiellement par le système mécanique de sélection et d’affichage de la puissance. Des chiffres de 0 à 3 sont dessinés en rouge sur une roue qui pivote lorsque l’on pousse le sélecteur vers le haut ou le bas. Une ampoule au néon, reconnaissable par sa couleur et son scintillement à 100Hz caractéristiques, rétro-éclaire l’indicateur de puissance lorsque le chauffage est actif.
Je suis assez surpris de voir 4 points de connexion pour alimenter la résistance chauffante : je m’attendais à en voir deux seulement. Je suppose initialement qu’ils sont simplement doublés, et que le réglage de la puissance se fait grâce à un gradateur à angle de phase ou à train d’onde.
Impossible de résister à ouvrir l’une des télécommandes pour en avoir le cœur net :
On a donc affaire qu’à des composants passifs traversants. En tout et pour tout, deux fusibles, trois diodes et trois résistances en plus de l’ampoule néon soudée sur la face inférieure du circuit et visible à travers une découpe. Et il y a bel et bien quatre fils connectés au matelas : une vérification à l’ohmètre met en évidence qu’il est constitué de deux résistances indépendantes, de 975 et 450 ohms. Le fusible blanc, probablement thermique, coincé en sandwich entre les deux résistances est intrigant : je suis curieux d’en savoir un peu plus sur ce mécanisme de protection.
Lorsque le commutateur à glissière est en position 0, comme c’est le cas sur la photo, il vient relever ces lamelles pour réaliser une coupure bipolaire de l’alimentation. Ainsi, tout le montage est réellement hors circuit et c’est un bon point.
En-dessous du circuit imprimé, on distingue le mécanisme permettant de faire tourner la roue rouge sur laquelle sont gravés les numéros des puissances. Un système pignon/crémaillère transforme la translation du commutateur en rotation. Les crans sont obtenus par les parties encadrées en vert sur la photo.
Pas de composants sur l’autre face du circuit hormis l’ampoule néon. La sélection de la puissance se fait en venant translater la petite pièce métallique visible dans le coin supérieur gauche du circuit imprimé sur les pastilles non vernies. En voit aussi dans le coin inférieur gauche et les lamelles réalisant la commutation générale On/Off.
Le schéma électrique est le suivant :
J’ai représenté l’ampoule néon par deux LEDs tête-bêche sur le schéma, n’ayant pas son symbole à disposition facilement.
Je n’imaginais pas du tout un tel circuit. Comme je l’ai dit plus haut, je m’attendais à avoir un triac ou un thyristor pour faire varier la puissance envoyée à une unique résistance. Ici, le schéma est un peu plus subtil.
Il y a donc 3 allures de chauffe. Dans la première, seuls les deux interrupteurs de coupure générale à gauche sont fermés. Les deux de droite sont ouverts. Le schéma équivalent est donc le suivant :
Les deux résistances sont en série et la diode entre les fils noir et brun ne laisse passer qu’une alternance sur deux. La résistance équivalente de 1400 ohms dissipe alors 19W. Les deux résistances de puissance entourant le fusible thermique en bas sont inopérantes : durant la seule alternance où le courant circule, les deux diodes les court-circuitent. Leur valeur est 4700 ohms, ce n’est donc pas la tension de seuil de 1,2V qu’elles voient à leurs bornes qui vont les faire chauffer et rompre le fusible.
Le passage du sélecteur de puissance sur 2 vient court-circuiter la résistance de 425 ohms :
Là-encore, le fusible thermique n’est pas chauffé par R4 et R5. Cette fois, le matelas dissipe 27W.
Enfin, le schéma équivalent dans le dernier mode est le suivant :
Cette fois, la résistance du matelas n’est que de 425 ohms. La puissance dissipée (toujours en tenant compte qu’une alternance sur deux est utilisée) est de 62W. On retombe bien sur la donnée constructeur :
Qui est d’ailleurs confirmée par la consommation réelle (valeur affichée pour les deux côtés simultanément sous tension). J’utilise pour cela mon ancien compteur EDF, que j’ai récupéré lors de l’installation du Linky.
Les résistances entourant le fusible thermique sont encore court-circuitées dans ce dernier mode. Pour les faire chauffer, il faudrait shunter D5, entre les fils noir et brun. Dans ce cas, elles chaufferaient une alternance sur deux et feraient vite fondre le fusible. Pourquoi ce fonctionnement ? Je n’en ai pas la moindre idée. De plus, pourquoi avoir mis deux diodes en série au lieu d’une seule ? La tension de seuil doublée ne semble pas avoir d’incidence ici. En tout cas, ce matelas est équipé du “Beurer Security System” qui empêche toute surchauffe d’après le fabricant. Peut être que les deux fils noir et brun sont isolés à l’intérieur du matelas par un matériau dont la température de fusion est contrôlée. Ainsi, en cas de surchauffe, les deux fils entrent en contact, court-circuitent D5 ce qui entraîne la fusion du fusible thermique. Ce n’est qu’une hypothèse, ne pouvant bien sûr pas disséquer le matelas pour étudier sa conception interne. Mais si c’était le cas, ce système aurait pu être mis en place de manière plus simple : je suis peut-être passé à côté d’une subtilité.
Je n’ai pas beaucoup de recul sur ce produit mais pour moi le résultat est là : en le branchant environ une heure avant le coucher, les draps sont chauds et la sensation procurée est vraiment très agréable. Le gros point noir est l’absence d’isolation avec le secteur. Dans l’absolu, je ne pense pas que ce produit soit si dangereux car la marque est assez réputée — c’est loin d’être une chinoiserie — et je l’espère a pris ses précautions pour garantir un isolement suffisant. Mais dans le doute, je préfère le débrancher systématiquement avant de me coucher pour ne prendre aucun risque.