Creux et interruptions de tension (IEC 61000-4-11)

Auteur Hugues Orgitello Mis à jour le 27 mai 2026 ~14 min de lecture

Guide - IEC 61000-4-11

IEC 61000-4-11 est la norme horizontale d'essai d'immunite aux creux de tension, aux interruptions courtes et aux variations de tension sur le reseau d'alimentation alternatif. Publiee par la Commission electrotechnique internationale et maintenue par le comite technique TC 77, elle constitue la reference d'essai pour les materiels dont le courant assigne par phase reste inferieur ou egal a 16 A. Au-dela, c'est IEC 61000-4-34 qui prend le relais avec une methode adaptee aux materiels de forte puissance. La norme ne fixe ni les niveaux d'essai ni les criteres d'acceptation : elle definit la methode, et les normes de produit ou generiques selectionnent les combinaisons applicables. Cette page expose la structure de l'essai, la matrice creux-duree, la synchronisation phase secteur, les criteres de performance, et les pieges observes en laboratoire.

Place dans la serie IEC 61000-4

La serie IEC 61000-4 regroupe les methodes d'essai d'immunite electromagnetique des materiels electriques et electroniques. Chaque partie definit une methode pour un phenomene precis. Les parties les plus appliquees en marquage CE EMC sont les suivantes.

Reference	Phenomene	Domaine d'application
IEC 61000-4-2	Decharges electrostatiques (ESD)	Tous ports accessibles, contact et air
IEC 61000-4-3	Champs electromagnetiques rayonnes RF	Immunite rayonnee 80 MHz a 6 GHz typiquement
IEC 61000-4-4	Transitoires electriques rapides en salves (EFT/Burst)	Ports d'alimentation et de signaux
IEC 61000-4-5	Ondes de choc (Surge)	Ports d'alimentation et de signaux longs
IEC 61000-4-6	Perturbations conduites induites par RF	Ports d'alimentation et de signaux, 150 kHz a 80 MHz
IEC 61000-4-8	Champ magnetique a frequence industrielle	Sensibilite aux champs 50/60 Hz
IEC 61000-4-11	Creux, interruptions courtes, variations de tension (AC, jusqu'a 16 A par phase)	Ports d'alimentation alternatifs
IEC 61000-4-29	Creux, interruptions courtes, variations de tension (DC)	Ports d'alimentation continus
IEC 61000-4-34	Creux, interruptions courtes, variations (AC, au-dela de 16 A par phase)	Ports d'alimentation alternatifs forte puissance
IEC 61000-4-39	Resilience aux interruptions de longue duree	Equipements connectes au reseau public

La 4-11 est l'une des methodes d'immunite les plus systematiquement appliquees, parce qu'elle vise un phenomene reel et frequent sur le reseau public : un court-circuit fugace sur une ligne moyenne tension, une commutation de protection, un demarrage de moteur sur la meme antenne, suffisent a produire un creux de quelques dizaines de millisecondes a quelques secondes. L'essai est requis par EN 55035 (multimedia), EN 55024 (ITE), EN 60601-1-2 (medical, edition 4), EN 61000-6-1 et EN 61000-6-2 (environnement residentiel et industriel), et la quasi-totalite des normes de produit EMC.

4-11 (jusqu'a 16 A) ou 4-34 (au-dela de 16 A)

Le critere de partage entre les deux normes est le courant assigne par phase du materiel sous essai. Le seuil de 16 A a une justification pratique : les generateurs d'essai capables de fournir l'energie necessaire au-dela deviennent significativement plus complexes et couteux, et la coupure et le retablissement de la tension a courant eleve requierent des solutions techniques distinctes (commutation electronique de forte puissance, sources programmables triphasees plus volumineuses).

Critere	IEC 61000-4-11	IEC 61000-4-34
Courant assigne par phase	Jusqu'a 16 A	Au-dela de 16 A
Type d'alimentation	Monophase ou triphase	Monophase ou triphase
Phenomenes couverts	Creux, interruptions courtes, variations	Identiques, adaptes a la puissance
Generateur typique	Source programmable AC ou simulateur de creux dedie, gamme jusqu'a quelques kVA	Source AC programmable forte puissance, banc triphase dedie, plusieurs dizaines de kVA
Effets dominants sur EUT	Hold-up bus DC PFC, redemarrage controleurs	Surcharges des organes de puissance, derive de regulation moteur, comportement onduleur grand format
Methode de generation du creux	Commutation electronique entre deux niveaux de tension	Source programmable a transition controlee
Normes de produit referentes	EN 55035, EN 55024, EN 60601-1-2, EN 61000-6-x, normes verticales jusqu'a 16 A	Normes verticales pour materiels industriels et tertiaires forte puissance

La frontiere a 16 A par phase est administrative : un produit dont le courant assigne est de 16,0 A reste dans 4-11, un produit de 16,1 A bascule en 4-34. En pratique, les laboratoires d'essai disposent d'un banc 4-11 dans la quasi-totalite des cas ; le banc 4-34 est une infrastructure beaucoup plus rare, ce qui peut significativement allonger le delai de planification pour les materiels concernes.

Trois phenomenes, trois sous-essais

La norme distingue trois familles de perturbations. Les confondre dans le plan d'essai mene rapidement a une non-conformite ou a un dossier incomplet.

Creux de tension (voltage dips)

Un creux est une reduction temporaire de la tension nominale a une valeur residuelle pendant une duree breve, suivie d'un retour a la valeur nominale. Les trois parametres definissants sont la tension residuelle (typiquement 70 %, 40 % ou 0 % de Un), la duree (en nombre de cycles secteur) et l'angle de phase de declenchement (typiquement 0 degre ou 90 degres en convention sinus).

Interruptions courtes (short interruptions)

Une interruption est un cas particulier de creux a 0 % de tension residuelle, mais de duree plus longue, typiquement plusieurs centaines de cycles soit plusieurs secondes. La distinction est conceptuelle plus que physique : la norme la conserve parce que les criteres d'acceptation different (un produit peut etre tolere comme s'eteignant pendant une interruption longue, alors qu'un creux court vise un fonctionnement normal).

Variations de tension (voltage variations)

Les variations sont des transitions lentes entre deux niveaux de tension. La forme typique est une rampe descendante de Un a une valeur abaissee, maintenue pendant un palier, puis une rampe remontante. L'essai vise les boucles de regulation lente, l'efficacite des PFC actifs et la stabilite des references internes dont la consigne depend de la tension d'entree.

Matrice creux-duree

La matrice typique des creux et interruptions, telle que reprise par les normes de produit, croise la tension residuelle et la duree. Le format ci-dessous represente la grille de reference. La norme de produit selectionne dans cette grille les combinaisons applicables ; toutes les cellules ne sont pas systematiquement appliquees.

Tension residuelle	0,5 cycle	1 cycle	5 / 6 cycles	10 / 12 cycles	25 / 30 cycles	50 / 60 cycles	250 / 300 cycles
0 % (interruption)	Creux court a 0 %	Creux court a 0 %	Creux a 0 %	Creux a 0 %	Creux a 0 %	Creux a 0 %	Interruption courte
40 %	n/a	n/a	Creux a 40 %	Creux a 40 %	Creux a 40 %	Creux a 40 %	n/a
70 %	n/a	n/a	Creux a 70 %	Creux a 70 %	Creux a 70 %	Creux a 70 %	n/a
80 %	n/a	n/a	optionnel	optionnel	optionnel	optionnel	n/a

Notes de lecture. Le premier nombre dans les colonnes "5 / 6" et suivantes correspond a la duree en cycles a 50 Hz, le second a la duree en cycles a 60 Hz : 5 cycles a 50 Hz valent 100 ms, 6 cycles a 60 Hz valent 100 ms egalement, la norme aligne les durees physiques entre les deux frequences reseau. La cellule "250 / 300 cycles" correspond a une interruption courte d'environ 5000 ms a 50 Hz et 5000 ms a 60 Hz. Une valeur de tension residuelle de 80 % apparait dans certaines normes de produit pour des essais de robustesse legere, elle n'est pas systematique.

La tension residuelle est exprimee comme le pourcentage de la tension nominale Un que conserve l'EUT pendant le creux. Une tension residuelle de 70 % signifie que la tension presentee a l'EUT est reduite a 70 % de Un, et non que la perturbation supprime 70 % de la tension. La convention est inverse de celle parfois employee dans la litterature electrotechnique.

Synchronisation avec la phase reseau

L'angle de phase auquel le creux commence influence fortement la reponse transitoire de l'EUT, en particulier des alimentations a decoupage. La norme exige typiquement les deux conditions extremes.

Angle de declenchement	Convention	Effet electrotechnique
0 degres	Passage par zero de la sinusoide (zero-crossing)	Le creux commence quand la tension instantanee est nulle ; le condensateur de bus DC du PFC continue de fournir l'energie au convertisseur ; le hold-up time joue pleinement
90 degres	Maximum de la sinusoide (peak)	Le creux commence au pic de l'onde de tension, qui est aussi le moment de charge du condensateur de bus DC ; la coupure intervient au moment du courant maximum, le bus DC s'effondre plus rapidement

Pour un alimentation a decoupage typique, l'essai a 90 degres est generalement plus severe que l'essai a 0 degres pour des creux courts (1 a 10 cycles), parce qu'il interrompt le cycle de recharge du bus DC. L'inverse peut etre vrai pour des produits dotes d'une grande capacite de hold-up, ou la duree d'energie stockee couvre plusieurs cycles. La norme demande les deux essais precisement parce que le passage de l'un ne presume pas du passage de l'autre.

Certaines variantes asynchrones sont prevues pour des produits dont la sensibilite a l'angle de phase est demontree negligeable (charges purement resistives, alimentations a transformateur lineaire). Le plan d'essai doit documenter cette justification, l'angle asynchrone n'est pas un mode par defaut.

Modes d'operation de l'EUT pendant l'essai

L'IEC 61000-4-11 demande que l'EUT soit teste dans ses modes d'operation representatifs de l'usage. La norme generique ou de produit identifie generalement trois modes :

• mode d'utilisation typique : charge nominale annoncee, ecran allume, communication active selon le cas, dans le scenario decrit comme nominal par la documentation technique ;
• mode standby ou veille : alimentation reduite, consommation minimum, etat dans lequel le produit attend une commande de reveil ;
• mode pleine charge : courant maximum admissible, sortie au plus haut niveau de puissance defini, conditions qui sollicitent le hold-up du bus DC au maximum.

Le mode pleine charge est souvent le plus critique : le condensateur de bus DC se decharge plus vite a fort courant, le hold-up time effectif est reduit. Un produit qui passe a 30 % de sa charge nominale peut chuter a 90 % de sa charge nominale sur le meme creux. Le rapport d'essai doit specifier explicitement le mode dans lequel chaque essai a ete realise ; une mention "mode normal" sans definition operationnelle est insuffisante.

Criteres de performance A, B, C

Les criteres d'acceptation ne sont pas fixes par la 4-11 elle-meme ; ils sont definis par la norme generique d'immunite ou la norme de produit qui s'y refere. La structure de classification est commune.

Critere	Comportement attendu pendant l'essai	Comportement attendu apres l'essai
A	Fonctionnement normal, performance maintenue au-dessus du niveau specifie	Fonctionnement normal sans intervention
B	Degradation temporaire admise, performance peut chuter en dessous du niveau specifie	Recuperation automatique sans intervention de l'operateur
C	Perte de fonction admise	Recuperation acceptable apres intervention manuelle (reset, redemarrage)

Le critere applique depend de la severite de la perturbation. Pour les creux les plus courts (0,5 cycle, 1 cycle), un critere A est typiquement vise quelle que soit la tension residuelle : la perturbation est suffisamment breve pour etre absorbee. Pour les creux a 0 % de longue duree (25 a 50 cycles), un critere B est generalement accepte : le produit a le droit de basculer en mode degrade puis de recuperer. Pour les interruptions courtes (250/300 cycles, environ 5 s), un critere C est generalement accepte : un reset manuel apres retour de tension est tolere.

Certaines editions recentes de normes de produit (notamment la 4e edition de EN 60601-1-2 et certaines normes EN 61000-6-x revisees) introduisent un critere combine B + C : redemarrage automatique au retour de la tension, sans intervention de l'operateur, mais avec acceptation d'une perte de fonction pendant l'interruption. Cette evolution reflete l'attente reelle des utilisateurs : un materiel medical ou un materiel industriel doit redemarrer seul apres une coupure secteur, sans necessiter un operateur sur place.

Generateur d'essai

L'essai 4-11 se realise typiquement avec l'un des deux types de generateurs.

• Source AC programmable : amplificateur lineaire ou commute, capable de delivrer une tension de sortie programmee point par point, avec controle de l'angle de phase de declenchement. C'est la solution la plus flexible : la meme source peut servir aux essais 4-11, aux variations de frequence, aux harmoniques, aux flickers, et a d'autres essais reseau.
• Simulateur de creux dedie : module specialise inserre entre le reseau et l'EUT, commutant electroniquement entre la tension nominale et une tension residuelle ou une coupure. Plus simple, generalement moins couteux, mais limite a la fonction creux/interruption.

Dans les deux cas, la norme demande des caracteristiques precises sur la rapidite de transition entre les niveaux de tension (temps de montee et de descente), la stabilite de la tension residuelle pendant le creux, et la stabilite de la tension nominale avant et apres le creux. Le rapport d'essai doit etablir que le generateur respecte les caracteristiques de la norme ; cette verification se fait typiquement par auto-controle du generateur certifie, complete par un controle metrologique periodique.

Relations avec les autres methodes

L'IEC 61000-4-11 ne couvre que les ports d'alimentation alternatifs. Selon la topologie du produit, plusieurs methodes complementaires entrent dans le plan d'essai.

IEC 61000-4-29 pour les ports DC

Pour un produit dont l'entree est continue (12, 24, 48 V DC ou autre), la methode equivalente est definie par IEC 61000-4-29. La structure est parallele a la 4-11 : creux, interruptions, variations, criteres de performance comparables. Les durees et tensions residuelles sont adaptees aux contraintes DC (pas d'angle de phase de declenchement, le concept n'a pas de sens en continu ; durees parfois exprimees directement en millisecondes plutot qu'en cycles). Un produit alimente DC depuis un convertisseur AC/DC externe peut etre teste selon 4-11 sur l'entree AC du convertisseur, et selon 4-29 sur l'entree DC du produit ; le plan d'essai precise lequel des deux ports est sous evaluation.

IEC 61000-4-39 pour la resilience longue duree

IEC 61000-4-39 traite la resilience aux interruptions de longue duree, au-dela de la portee temporelle de la 4-11. Elle s'applique aux equipements pour lesquels une coupure prolongee (minutes a heures) doit etre supportee sans perte de donnees, sans degradation de la fonction principale au redemarrage, ou avec un comportement de transition controle vers un mode degrade. Elle est complementaire de la 4-11, qui couvre les phenomenes courts.

EN 50160 et la realite reseau

EN 50160 est la norme europeenne qui caracterise statistiquement les variations rencontrees sur les reseaux publics basse et moyenne tension. Elle decrit l'environnement reel : creux, interruptions, harmoniques, deviations de frequence, deviations de tension long terme. EN 50160 n'est pas une norme d'essai produit ; elle decrit le reseau, pas le materiel. IEC 61000-4-11 fournit le cadre d'essai standardise qui represente une enveloppe conservatrice des phenomenes decrits par EN 50160. Un produit qui passe l'essai 4-11 aux niveaux specifies par sa norme de produit est presume robuste face aux phenomenes typiques caracterises par EN 50160.

Pieges classiques observes en laboratoire

Sans constituer un guide exhaustif, plusieurs ecueils reviennent dans les retours d'essai.

• Cycles confondus avec millisecondes. La norme exprime les durees en cycles secteur. 25 cycles a 50 Hz valent 500 ms, mais 25 cycles a 60 Hz valent 416,7 ms. Un rapport d'essai genere automatiquement par un generateur configure pour 60 Hz mais relu par un evaluateur supposant 50 Hz produit une lecture errronee. La frequence reelle du reseau d'essai doit etre documentee.
• Angle de phase oublie. Un produit teste uniquement a zero-crossing et qui passe peut chuter a 90 degres, parce que l'effondrement du bus DC y est plus rapide. La norme demande les deux angles ; un plan d'essai qui n'en realise qu'un est incomplet.
• Tensions residuelles partielles. Tester uniquement a 70 % de tension residuelle laisse passer les defauts qui n'apparaissent qu'a 40 % ou a 0 %. Les normes de produit specifient typiquement plusieurs valeurs de tension residuelle, toutes doivent etre couvertes.
• Hold-up suppose, pas mesure. La duree de tenue de l'alimentation a decoupage depend du courant de charge et de la valeur reelle du condensateur de bus DC (lui-meme sujet a vieillissement et a derive de temperature). Supposer que "le bus DC tient 20 ms" sans le mesurer sur le produit final a pleine charge mene a des surprises en essai final.
• Mode standby non teste. La norme prevoit le test dans les modes representatifs de l'usage. Le mode standby est souvent oublie, alors qu'il presente parfois des fragilites specifiques (alimentations dormantes a faible reserve d'energie, micro-controleurs en sommeil profond qui doivent se reveiller correctement au retour de tension).
• Confusion entre 4-11 et 4-5. Le surge (IEC 61000-4-5) est une onde de choc d'origine foudre ou commutation, de duree microseconde a milliseconde. Le creux 4-11 est une reduction de tension lente, de duree milliseconde a seconde. Les deux essais sont independants et requis en parallele dans la plupart des normes de produit. Pour le couple surge/burst, voir le guide Surge et Burst IEC 61000-4-5 / 4-4.
• Norme de produit non pinnee. La 4-11 fixe la methode, la norme de produit selectionne les niveaux. Demarrer un essai sans avoir verifie laquelle des cellules de la matrice creux-duree est requise par la norme de produit applicable conduit a sur-tester (couteux) ou a sous-tester (non conforme).

Voir aussi

• Harmoniques + flicker (IEC 61000-3-2 et 3-3)
• Emissions rayonnees CEM: pre-scan et essai final
• HEMP et IEMI: IEC 61000-4-25 et electronique durcie
• SAR : mesure du DAS (IEC 62209, EN 50360)

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Articulation avec le marquage CE et la directive EMC

L'essai 4-11 est requis par la quasi-totalite des normes de produit EMC harmonisees sous la directive EMC 2014/30/UE. Pour le cadre general des essais EMC en marquage CE, voir la page tests CE et les tests RED qui s'applique aux equipements radio.

Pour les definitions des termes utilises sur cette page (creux, interruption, tension residuelle, hold-up, critere A/B/C, EUT, port d'alimentation), voir le glossaire.

Pour aller plus loin

Plusieurs sujets connexes meritent une page dediee :

• la 4-5 (surge) et la 4-4 (burst), essais d'immunite aux transitoires rapides et lents,
• la 4-29 (creux et interruptions sur ports DC), pour les materiels industriels et telecom,
• les criteres B + C combines introduits par les normes de produit recentes,
• la 4-39 (resilience longue duree) et son articulation avec la 4-11.

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Sources & références

1. IEC 61000-4-11 Electromagnetic compatibility (EMC), Part 4-11, Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests , IEC webstore.iec.ch/publication/4172
2. IEC 61000-4-34 Voltage dips, short interruptions and voltage variations immunity tests for equipment with input current more than 16 A per phase , IEC webstore.iec.ch/publication/4185
3. IEC 61000-4-29 Voltage dips, short interruptions and voltage variations on DC input power port immunity tests , IEC webstore.iec.ch/publication/4194
4. EN 50160 Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks , CENELEC www.cenelec.eu/
5. IEC TC 77 Electromagnetic compatibility , IEC www.iec.ch/dyn/www/f?p=103:7:::::FSP_ORG_ID:1303
6. EN 55035 Electromagnetic compatibility of multimedia equipment, Immunity requirements , CENELEC www.cenelec.eu/