Brevet FR2522210A1 — publié le 19830826

L'invention concerne un circuit de commande perfectionné pour une source d'alimentation en courant continu à haute tension, et elle a trait plus particulière- ment à un circuit de commande perfectionné qui détecte l'amorçage d'arcs entre une électrode à haute tension, par exemple une électrode de charge dans un appareil de revêtement électrostatique, et un objet à la masse, et qui arrête la source d'alimentation à haute tension et met l'électrode à la masse avant la formation de l'arc. Des appareils de revêtement électrostatique comprennent généralement une source d'alimentation en courant continu à haute tension qui est connectée entre un objet à la masse à revêtir et un pistolet de pulvérisa- tion ou un dispositif similaire qui dirige un liquide de revêtement atomisé et chargé électrostatiquement ou un nuage, chargé électrostatiquemént, de particules de matière de revêtement vers l'objet Le fonctionnement des appareils de revêtement électrostatique présente un risque d'incendie ou d'explosion Ce risque est dû à l'inflammabilité des solvants des liquides de revêtement et à l'inflammabilité des nuages de particules de revête- ment, ainsi qu'au risque d'allumage d'une étincelle entre l'appareil de revêtement et la masse électrique En géné ral, des objets à revêtir sont transportés de façon à passer devant un applicateur de revêtement fixe ou à mouvement alternatif Si les objets passent trop près de l'applicateur de revêtement ou oscillent sur le transpor- teur, une étincelle peut apparaître entre l'applicateur et l'objet à la masse et peut déclencher un incendie ou une explosion. Divers procédés ont été utilisés dans le passé pour empêcher l'amorçage d'arcs dans des appareils de revêtement électrostique Un procédé extérieur pour pré- venir les incendies ou les explosions consiste à utiliser des fils de déclenchement ou de détection ou des disposi- tifs'de photodétection Lorsqu'un objet à la masse passe trop près de la haute tension, le dispositif exté- rieur de détection est déclenché et provoque la coupure de la haute tension à la source d'alimentation tandis que la charge est éliminée du dispositif de pulvérisation par connexion de ce dernier à la masse Un autre système extérieur utilise un dispositif de détection à infrarouge destiné à détecter des flammes après le déclenchement d'un incendie Des gaz tels que du Fréon sont alors libé- rés dans la zone de l'incendie afin d'éteindre les flammes. Un autre procédé destiné à réduire le risque d'incendie ou d'explosion consiste à utiliser un circuit intérieur de commande L'un de ces circuits de commande comprend une résistance de valeur très élevée montée en série entre la source d'alimentation à haute tension et l'électrode de charge de la matière de revêtement Dans le cas d'un amorçage d'arc, la résistance, qui peut être de l'ordre de 500 ou 600 mégohms, limite l'énergie utili- sable à un niveau insuffisant pour produire un allumage. Cependant, lorsqu'un objet approche du pistolet de pulvé- risation ou du dispositif de revêtement au cours d'opé- rations normales de pulvérisation et qu'il se produit un accroissement normal du courant, il apparaît une chute de tension entre les bornes de la résistance de valeur élevée, ce qui a pour résultat un abaissement de la tension à l'extrémité de pulvérisation ou à l'électrode de charge de la matière Ce type de procédé a pour effet de diminuer les niveaux de charge de la matière de pulvérisation ou de revêtement et, par conséquent, d'abaisser l'efficacité du transfert de la matière de revêtement vers la cible ou l'objet en cours de revêtement, par rapport à une ali- mentation en énergie non résistive. Un autre procédé de sécurité interne se présente sous la forme d'un dispositif de réaction Le courant dans la branche de masse de la source d'alimentation à haute tension est utilisé pour contrôler le courant délivré sur la ligne de sortie à haute tension vers le pistolet de pulvérisation Une telle utilisation de ce procédé apparaît dans un circuit de protection contre les sur- intensités De tels appareils ont été utilisés pendant plus de 15 ans dans le domaine du revêtement électrostatique. Le courant circulant dans la branche à la masse du circuit à courant continu à haute tension passe dans une résistance qui produit un signal à basse tension proportionnel au courant Lorsque le signal à basse tension atteint un niveau de référence prédéterminé qui est utilisé pour indiquer une condition d'amorçage d'arc, la tension d'en- trée appliquée au circuit produisant la haute tension est interrompue et, simultanément, la sortie à haute tension et le dispositif de pulvérisation sont mis à la masse par l'utilisation de relais, de bobines, ou de commutateurs pneumatiques Un circuit de ce type fonctionne tout à fait bien dans le cas d'un accroissement progressif du courant dans le circuit à haute tension, jusqu'à ce que le courant prédéterminé de déclenchement soit atteint. Cependant, le circuit ne réagit pas assez rapidement à une variation rapide des conditions, comme cela peut se produire lorsqu'un objet oscillant sur un transporteur passe devant un pistolet de pulvérisation électrostatique. De plus, une commande de ce type ne fonctionne pas bien lorsqu'un certain nombre de pistolets de pulvérisation sont commandés à partir d'une source unique d'alimentation en énergie à haute tension Le circuit de con'zande doit être réglé à un niveau suffisamment élevé pour ne pas arrêter l'alimentation en énergie lorsque tous les pis- tolets de pulvérisation produisent des appels de courant maximaux et normaux Lorsqu'un amorçage d'arc apparait à un seul des pistolets de pulvérisation et que les cou- rants alimentant les autres pistolets de pulvérisation sont inférieurs à leurs valeurs maximales admissibles, le circuit risque de ne pas arrêter l'alimentation en énergie, malgré la présence d'un amorçage d'arc. Un dispositif perfectionné de commande à réaction destiné à une source d'alimentation à haute ten- sion est décrit, par exemple, dans les brevets des Etats- Unis d'Amérique No 3 851 618, N' 3 875 892, N' 3 894 272, No 4 075 677 et No 4 187 527 Le dispositif perfectionné échantillonne périodiquement le niveau du courant continu distinct dans le circuit à haute tension et mémorise chaque échantillon pendant un intervalle de temps parti- culier Chaque échantillon mémorisé est comparé à l'échan- tillon périodique suivant La différence entre les deux échantillons, sur l'intervalle de temps d'échantillonnage prédéterminé, représente un taux de variation du courant dans le circuit à haute tension, c'est-à-dire le di/dt. Si le taux de variation du courant continu dépasse une valeur prédéterminée, le circuit de commande déconnecte ou arrête l'alimentation en énergie à haute tension et met en même temps à la masse la sortie à haute tension. Ce circuit est utilisé conjointement avec le circuit décrit ci-dessus de limitation des surintensités qui arrête la source d'alimentation lorsqu'un certain cou- rant maximal prédéterminé apparaît dans le circuit à haute tension Un circuit de commande, qui mesure le taux de variation du courant ou le di/dt constitue un perfectionnement important par rapport aux circuits de commande à haute tension de l'art antérieur pour empêcher l'amorçage d'arc ou la formation d'étincelles Cependant, le circuit ne réagit pas toujours assez rapidement à une variation soudaine et très rapide du courant ou à une variation de courant relativement faible, comme cela se produit lorsqu'un petit objet se rapproche rapidement d'un pistolet de pulvérisation électrostatique Une autre situation dans laquelle une réponse peut ne pas convenir apparait lorsqu'un objet de grande dimension présente une petite saillie à la masse et est transporté devant un appareil de revêtement électrostatique Le niveau du cou- rant dans le dispositif à haute tension est déterminé principalement par la masse globale de l'objet et la petite saillie à la masse peut se trouver à distance d'amorçage d'arc de l'appareil de revêtement avant que le circuit puisse réagir Ceci est particulièrement vrai dans des appareils qui tiennent compte du taux de varia- tion du courant sur une période de temps plutât que de surveiller de façon constante le courant instantané circulant dans l'appareil Un autre problème posé par le procédé à di/dt apparaît lorsqu'un objet à la masse se rapproche très lentement de l'appareil de revêtement électrostatique et peut même s'arrêter à la limite de la distance d'amorçage d'arc Le di/dt à ce moment n'est pas d'une utilisation pratique, car le réglage de sensi- bilité pour déterminer une telle-condition risque de provoquer de façon continue un arrêt erroné du système de production Un fait encore plus important est que la condition précédente modifie à peine le courant avec le temps jusqu'à ce que l'arc se forme réellement. L'invention concerne donc un circuit perfectionné de commande pour une source d'alimentation en courant continu à haute tension, par exemple une source d'alimen- tation du type utilisé pour la charge de matières de revêtement dans un appareil de revêtement électrostatique, ce circuit étant destiné à arrêter la source d'alimenta- tion lorsque des conditions d'amorçage d'arc apparaissent. Le circuit de commande contrôle en continu les varia- tions instantanées de la composante alternative du courant continu et réagit à ces variations instantanées, et elle est utilisée en combinaison avec un appareil antérieur qui arrête la source d'alimentation à haute tension en réponse à un accroissement du courant dépassant un niveau de cou- rant prédéterminé. Le circuit de commande selon l'invention inter- vient en réponse à la tension apparaissant aux bornes d'une résistance placée dans le circuit de retour vers la masse, à basse tension, de la source d'alimentation à haute tension En général, la source d'alimentation à haute tension d'un appareil de revêtement électrostatique comprend un oscillateur à haute fréquence qui alimente l'enroulement primaire d'un transformateur à haute tension. La sortie à haute tension du transformateur est reliée à un réseau en échelle à condensateurs et diodes qui redresse et multiplie le signal de sortie du transforma- teur pour donner une tension continue très élevée qui peut être de l'ordre de 40 k V (kilovolts) à 150 k V La tension apparaissant aux bornes de la résistance de la branche de retour de masse du circuit à haute tension se présente principalement sous la forme d'un signal de courant continu auquel est superposée une ondulation de courant alternatif de faible niveau qui est un harmonique de la fréquence à laquelle l'enroulement primaire du trans- formateur de puissance est excité De plus, d'autres parasites à haute fréquence apparaissent aux bornes de la résistance de détection de courant, par exemple des impulsions de courte durée superposées à la tension appliquée aux bornes de la résistance de détection de courant dans des conditions d'amorçage d'arcs Dans de telles conditions, ou immédiatement avant l'apparition d'un arc, il se produit une décharge d'effluves accrue provoquée par une ionisation de l'air entourant la buse de l'applicateur de revêtement, cette ionisation étant due à un dépassement, par le gradient de tension, d'une certaine valeur critique La décharge d'effluves produit des pointes de courant irrégulières de très courte durée. Conformément à la présente invention, le cir- cuit de commande applique le signal de tension provenant de la résistance de détection de courant par l'intermé- diaire d'un condensateur de couplage à courant alternatif et d'un filtre passe-bas, qui élimine la composante de courant continu, à l'entrée directe d'un amplificateur différentiel Le même signal provenant du filtre passe- bas est appliqué par l'intermédiaire d'une diode polarisée normalement dans le sens passant à l'entrée d'inversion de l'amplificateur différentiel Pendant la présence de signaux de sortie en régime permanent de la source d'ali- mentation à haute tension, les signaux d'entrée de l'ampli- ficateur différentiel sont soustractifs et s'annulent mutuellement Par contre, lorsqu'une variation de courant ou un di/dt apparaît dans le signal de sortie de la source d'alimentation à haute tension, ou en présence d'un amorçage d'arc, un signal est transmis par l'amplifica- teur différentiel et par un filtre passe-bande à un ampli- ficateur opérationnel Le signal de sortie de l'amplifica- teur opérationnel est comparé à une tension prédéterminée de référence Lorsqu'un amorçage d'arc est présent ou lorsque le courant de sortie à haute tension change à une vitesse prédéterminée, le signal appliqué par l'ampli- ficateur opérationnel au comparateur dépasse la tension de référence, de sorte que le comparateur déclenche un commutateur pour arrêter la source d'alimentation à haute tension et également pour mettre à la masse la sortie de la source d'alimentation à haute tension et l'appareil de revêtement électrostatique afin d'éliminer la charge et d'empêcher la formation d'un arc Etant donné que le circuit surveille en continu les variations instan- tanées du courant de sortie de la source d'alimentation à haute tension, il réagit rapidement à la fois au di/dt et à des impulsions de courant irrégulières, de très courte durée, apparaissant dans des conditions d'amorçage d'arc auxquelles les circuits de commande de l'art antérieur ne réagissent pas de façon convenable. L'invention a donc pour objet un circuit de commande de sécurité perfectionné pour une source d'ali- mentation en courant continu à haute tension. L'invention a également pour objet un circuit de commande perfectionné destiné à arrêter une source d'alimentation en courant continu à haute tension destinée à un appareil électrostatique, dans des conditions d'amorçage d'arc. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est un schéma du circuit destiné à une alimentation en énergie à haute tension selon l'in- vention; la figure 2 est un schéma simplifié d'un cir- cuit de détection d'amorçage d'arc selon l'invention; la figure 3 est un schéma détaillé du circuit de détection d'amorçage d'arc de la figure 1; la figure 4 est un schéma détaillé montrant une modification d'une partie du circuit de détection d'amorçage d'arc selon l'invention; et la figure 5 est un schéma simplifié d'une forme préférée de réalisation d'un circuit de mise à la masse à haute tension de sécurité destiné à être utilisé dans une source d'alimentation en courant continu à haute tension avec le circuit de détection d'amorçage d'arc selon l'invention. Les dessins, et plus particulièrement la figure 1, représentent un schéma simplifié d'un circuit d'alimentation en courant continu à haute tension comprenant un circuit 11 de détection d'amorçage d'arc selon l'invention L'alimentation 10 en énergie comprend un transformateur élévateur 12 à tension élevée compor- tant un enroulement primaire 13 et un enroulement secon- daire 14 Une source 15 d'alimentation en courant alter- natif est connectée par l'intermédiaire d'un interrupteur 16 à enroulement primaire 13 La source 15 d'alimentation en courant alternatif peut être de tout type convenable, par exemple une ligne d'alimentation disponible dans le commerce ou bien, de préférence, un oscillateur délivrant un signal de sortie à une fréquence sensiblement supé- rieure à celle des lignes commerciales Dans la description qui suit, on suppose que la source 15 d'alimentation en courant alternatif se présente sous la forme d'un oscillateur ayant une fréquence de sortie de l'ordre de 2000 Hz. Un courant alternatif à haute tension apparait aux bornes de l'enroulement secondaire 14 Cette tension est appliquée par l'intermédiaire d'un réseau 17 en échelle de multiplication de tension formé de plusieurs diodes 18 et condensateurs-19 Le signal de sortie à haute tension du réseau 17 est appliqué par une résistance chutrice 20 à une borne 21 qui est connectée par un câble convenable à haute tension (non représenté) à un appareil de revêtement électrostatique (non représenté) ou à tout autre système électrostatique La tension apparaissant sur la borne 21 peut avoir tout niveau souhai- té et elle est généralement d'un niveau compris dans la plage s'étendant d'environ 40 k V à 150 k V, par exemple. Pendant une opération de revêtement électro- statique, il est normal de relier électriquement la pièce ou l'objet à la masse et de charger la matière de revêtement à une tension négative ou positive élevée par rapport à la masse Une borne 24 de l'enroulement secondaire 14 du transformateur est reliée par l'intermé- diaire des bornes fixes d'un potentiomètre 25 et d'une résistance 26 à la masse électrique Le courant provenant de la borne 21 à haute tension doit revenir par l'inter- médiaire d'une boucle de masse comprenant la résistance 26 et le potentiomètre 25 Etant donné que le courant passe dans la résistance 26 et le potentiomètre 25, une tension apparaît entre une prise 27 du potentiomètre 25 et la masse Cette tension forme un signal de commande qui est proportionnel au courant sous haute tension. Lorsque le courant sous haute tension augmente au moment o un objet à la masse se rapproche trop de l'appareil de revêtement, la tension apparaissant sur la prise 27 augmente également La prise 27 est reliée par l'inter- médiaire d'une résistance 28 à la gâchette d'un redres- seur commandé au silicium 29 Une bobine 30 de relais, l'anode et la cathode du redresseur 29 et une diode 31 sont montées en série entre la source de tension positive et la masse Une résistance 32 est connectée entre la source de tension positive et un point situé entre la cathode du redresseur commandé 29 et la diode 31 Lors- qu'une tension suffisamment positive est appliquée par l'intermédiaire de la résistance 28 à la gâchette du redresseur commandé 29, ce dernier devient conducteur pour exciter la bobine 30 du relais En réglant la posi- tion de la prise 27 du potentiomètre, le courant de sortie de la source 10 d'alimentation à haute tension, auquel le redresseur commandé 29 est déclenché, peut être réglé Lorsque le redresseur commandé 29 est déclen- ché et que la bobine 30 du relais est excitée, l'inter- rupteur 16 est ouvert par la bobine 30 du relais afin d'interrompre l'alimentation de l'enroulement primaire 13 du transformateur Au même moment, la bobine 30 du relais ferme également un interrupteur 33 pour connecter à la masse la borne 21 de sortie à haute tension. Le circuit décrit ci-dessus produit une tension élevée destinée à la mise en oeuvre d'un appareil de revêtement électrostatique et de dispositifs de type analogue, et il comprend une protection contre les sur- intensités destinée à interrompre et mettre à la masse le signal de sortie à haute tension en réponse à une condition prédéterminée de surintensité Un tel circuit est connu et est déjà disponible dans le commerce depuis de nombreuses années Conformément à la présente inven- tion, le circuit 11 de détection d'amorçage d'arc Selon l'invention est connecté par l'intermédiaire d'une diode 34 d'isolation à la gâchette du redresseur commande 29 au silicium pour exciter la bobine 30 du relais afin d'arrêter la source 10 d'alimentation à haute tension en réponse à un taux de variation prédéterminé, ou di/dt, du courant passant dans la boucle de retour vers la masse qui comprend la résistance 26 et le potentiomètre 25 Le circuit 11 de détection d'amorçage d'arc déclenche également le redresseur commandé 29 en réponse à des impulsions de courant de très courte durée qui sont dues à une décharge d'effluves immédiatement avant la formation d'un arc. La figure 2 est un schéma simplifié du circuit 11 de détection d'amorçage d'arc Une tension proportion- nelle au courant circulant dans le circuit de courant continu à haute tension de la source 10 d'alimentation de la figure 1 est appliquée à un condensateur 37 de couplage de courant alternatif Ce signal est constitué principalement d'une tension continue, mais il comprend également une composante alternative due à l'ondulation du signal de sortie de la source 10 à haute tension et il comprend aussi des parasites tels que ceux apparaissant dans des conditions d'amorçage d'arc Le condensateur 37 de couplage élimine par filtrage la composante continue et applique les composantes restantes du signal par l'in- termédiaire d'un filtre passe-bas 38 à une jonction 39. Le filtre-bas 38 fonctionne de façon à établir un niveau de référence de tension continue de repos pour la compo- sante alternative transmise à travers le condensateur 37. Le filtre passe-bas 38 a également pour fonction d'éliminer la haute fréquence et le bruit de fond du signal Le signal présent à la jonction 39 est appliqué directement à l'entrée directe d'un amplificateur différentiel 40 et il est également appliqué, par l'intermédiaire d'une diode 41, à l'entrée d'inversion de l'amplificateur différentiel 40 L'ondulation alternative constante appa- raissant pendant le fonctionnement normal en régime stable de l'appareil de revêtement est éliminée par l'am- plificateur différentiel 40 Ce dernier produit un signal variable et pur, avec des variations en sens positif au-dessus d'une tension de référence de base, qui corres- pondent au mouvement d'un objet à la masse à proximité de l'appareil de revêtement à haute tension. Le signal de sortie de l'amplificateur diffé- rentiel 40 est transmis par un filtre passe-bande 42 qui affine davantage le signal en éliminant des signaux d'interférence extérieure ne concernant pas l'information portée par le signal et en établissant une référence de la sortie sur une tension de base nulle Le signal sortant du filtre passe-bande 42 est amplifié par un amplificateur opérationnel 43 et appliqué à une première entrée d'un comparateur 44 L'autre entrée du comparateur 44 est reliée à une tension continue de référence prédé- terminée Tant que le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 43 est inférieur à l'amplitude de la tension de référence, le comparateur 44 ne délivre aucun signal desortie Lorsque le signal de sortie de l'amplificateur opérationnel 43 dépasse la tension de référence, le comparateur délivre un signal de sortie qui est appliqué à la gâchette du redresseur commandé au silicium 29 (figure 1) pour arrêter la source 10 d'alimentation à haute tension de la manière décrite précédemment. Pendant le démarrage initial de la source 10 d'alimentation à haute tension, il se produit une varia- tion rapide du courant circulant dans le circuit à haute tension de la source 10 d'alimentation Le niveau du cou- rant passe rapidement d'une valeur nulle à la valeur présentée par le courant de travail en régime stable Pen- dant ce temps, il est nécessaire d'empêcher le fonctionne- ment du circuit 11 de détection d'amorçage d'arc, car le circuit 11 détecte une variation rapide du courant ou du di/dt et arrête la source 10 d'alimentation Lorsque la source 10 d'alimentation est mise en marche initiale- ment, une commande 45 de mise en marche différée met momen- tanément à la masse la sortie de l'amplificateur opéra- tionnel 43 pendant la courte période de temps prédéterminée demandée pour la stabilisation de la sortie de la source 10 d'alimentation En général, la sortie de l'amplificateur opérationnel 43 peut être inhibée pendant une période de temps d'une seconde ou moins après la mise en circuit de la source 10 d'alimentation Au bout de ce cours inter- valle de temps, le signal de sortie de la source 10 d'ali- mentation à haute tension s'est suffisamment stabilisé pour permettre le fonctionnement-du circuit 11 de détection d'amorçage d'arc. La figure 3 est un schéma détaillé du circuit 11 de détection d'amorçage d'arc Dans la description de la figure 1, on a indiqué qu'une tension proportionnelle au courant de sortie sous haute tension apparaissait aux bornes de la résistance 26 et du potentiomètre 25 de la boucle de retour à la masse pour le signal de sortie à haute tension de la source 10 d'alimentation Cette tension est appliquée par l'intermédiaire du condensateur 37 de couplage alternatif à une jonction 48 Une résistance facultative (non représentée) peut être montée en série avec le condensateur 37 pour minimiser la charge imposée à la source de signaux Le filtre passe-bas 38 comprend généralement une résistance 49 et un condensateur 50 montés en parallèle entre la jonction 48 et une source de basse tension négative La tension de la source est appliquée par l'intermédiaire de la résistance 49 à la jonction 48 pour établir un niveau de référence continu de repos pour la composante alternative transmise par l'intermédiaire du condensateur 37 La jonction 48 est reliée par une résistance 51 à l'entrée directe de l'ampli- ficateur différentiel 40 qui comprend généralement un amplificateur opérationnel à circuit intégré Une résis- tance 36 relie l'entrée directe de l'amplificateur opéra- tionnel à la masse La jonction 48 est également reliée par une diode 52 et une résistance 53 à l'entrée d'inver- sion de l'amplificateur différentiel 40 Ce dernier comporte une résistance 54 de contre-réaction montée entre sa sortie et son entrée d'inversion Le signal de sortie de l'amplificateur différentiel 40 est appliqué à un conden- sateur 55 relié à la masse et par l'intermédiaire d'une résistance 56 à un condensateur 57 de couplage alternatif et donc à l'entrée directe de l'amplificateur opérationnel 43 La jonction entre la résistance 56 et le condensateur 57 est reliée par un condensateur 58 à la masse et par une résistance facultative 59 également à la masse Les condensateurs 55, 58 et 57 et les résistances 56 et 59 forment le filtre passe-bande 42 qui élimine les informa- tions étrangères et inintéressantes du signal de sortie de l'amplificateur différentiel 40 Le condensateur 57 de couplage a pour fonction d'éliminer la composante de courant continu du signal qui apparaît à la sortie de l'amplificateur différentiel 40 afin que le signal soit référencé à la masse La jonction entre le condensateur 57 et l'entrée directe de l'amplificateur opérationnel 43 est connectée à la masse par l'intermédiaire d'une résis- tance 47 et d'une diode 46 montées en parallèle La résis- tance 47 établit une référence de masse pour l'entrée directe de l'amplificateur 43, tandis que la diode 46 limite le signal d'entrée appliqué à l'amplificateur 43. Le gain de l'amplificateur 43 est déterminé par une résistance de contreréaction 60 montée entre la sortie de l'amplificateur 43 et son entrée d'inversion et par une résistance 61 montée entre l'entrée d'inversion de l'amplificateur 43 et la masse Si cela est souhaité, un commutateur 62 à plusieurs positions peut être prévu pour connecter sélectivement une ou plusieurs résistances, deux résistances 63 et 64 étant représentées, en parallèle avec la résistance 60 En commutant sélectivement une ou plusieurs résistances en parallèle avec la résistance , on règle le gain de l'amplificateur opérationnel 43 afin d'ajuster la sensibilité avec laquelle le circuit 11 arrête la source 10 d'alimentation Le gain de l'amplifica- teur 43 est de préférence réglé de manière que le circuit 11 présente la sensibilité maximale admissible sans déclenchement d'une séquence d'arrêt erronée pendant le fonctionnement normal de la source 10 d'alimentation et de l'appareil de revêtement connecté à cette source. Le signal de sortie de l'amplificateur opéra- tionnel 43 est appliqué par une résistance 65 à une première entrée 66 du comparateur 44 Une seconde entrée 67 est connectée à une source de tension réglable de référence qui peut comprendre une prise 68 sur un poten- tiomètre 69 dont les bornes fixes sont montées entre une source de tension positive régulée et la masse En réglant la position de la prise 68, la tension de référence appli- quée à l'entrée 67 du comparateur est ajustée afin de donner au signal appliqué à l'entrée 66 du comparateur le niveau demandé pour déclencher une séquence d'arrêt de la source 10 d'alimentation Le signal de sorte du comparateur 44 est appliqué par une résistance Du et la diode 34, montées en série, à la gâchette du redresseur commandé au silicium 29 afin de déclencher l'arrêt de la source 10 d'alimentation. Comme mentionné précédemment dans la description de la figure 2, il est souhaitable d'établir une comrnande de mise en marche différée pour empêcher l'arrêt auto- matique de la source 10 d'alimentation à haute tension durant la montée initiale en courant au début de la mise en circuit de la source 10 d'alimentation Un signal convenable est appliqué par l'entrée de la source 10 d'alimentation à une borne d'entrée 74 montrée sur la figure 3 Si, par exemple, la source 15 d'alimentation en courant alternatif (figure 1) comprend un oscillateur ayant une source d'alimentation en courant continu (non représentée), cette source d'alimentation en courant con- tinu est commutée de manière à mettre en circuit et hors circuit le signal à haute tension provenant de la source 10 d'alimentation La borne négative de la source de cou- rant continu commutée est reliée à la borne 74 pour produire un signal de commande lorsque la source 10 d'ali- mentation est en circuit Le signal appliqué à la borne 74 est transmis par une résistance 75 à une jonction 76 qui est reliée par une résistance 77 à une source de tension positive et qui est également reliée par une diode 78 à la base d'un transistor 79 L'émetteur de ce transistor 79 est relié à la masse et son collecteur est connecté à la fois par une résistance 80 à la source de tension positive et à la base d'un deuxième transistor 81. L'émetteur du transistor 81 est à la masse et son collecteur est connecté à la fois par une résistance 82 à une source de tension positive et par un condensateur 83 de couplage à l'entrée d'horloge d'un multivibrateur monostable 84. L'entrée d'horloge du multivibrateur 84 est également connecté par une résistance 85 à la source de tension positive La sortie du multivibrateur monostable 84 est reliée par une résistance 87 à la base d'un transistor 88 dont l'émetteur est à la masse et dont le collecteur est relié à l'entrée 66 du comparateur 44. En fonctionnement, lorsque la source 15 d'ali- mentation en courant alternatif (figure 1) est arrêtée, aucun signal n'est appliqué à la borne 74 d'entrée Le transistor 79 est à l'état conducteur et le transistor 81 est à l'état bloqué De plus, le transistor 88 est à l'état bloqué Lorsque la source 15 d'alimentation est actionnée initialement, un signal de courant continu néga- tif est transmis par la résistance 75 et la diode 78 afin de faire passer momentanément le transistor 79 à l'état bloqué La tension positive appliquée à la résistance 80 rend alors conducteur le transistor 81 pour mettre à la masse la jonction entre la résistance 82 et le condensa- teur 83 de couplage Ceci provoque le passage d'un signal à travers le condensateur 83 pour déclencher le multi- vibrateur monostable 84 Une fois qu'il est déclenché, le multivibrateur 84 délivre une impulsion d'une durée pré- déterminée ou d'une largeur qui est généralement inférieure à une seconde Cependant, la durée peut être réglée à tout intervalle de temps demandé pour la stabilisation du signal de sortie à haute tension de la source 10 d'ali- mentation L'impulsion de sortie-du multivibrateur 84 polarise le transistor 88 afin de rendre conducteur pour mettre à la masse l'entrée 66 du comparateur pendant cet intervalle de temps prédéterminé Par conséquent, le comparateur 44 ne réagit plus à un signal provenant de l'amplificateur 43 et résultant de la variation rapide du courant de sortie de la source d'alimentation à haute tension pendant l'intervalle de temps établi par le multi- vibrateur 84 Si cela est souhaité, le circuit peut être conçu pour déclencher le multivibrateur monostable afin -d'agir sur le transistor 88 pour qu'il empêche momenta- nément le déclenchement du circuit 11 à d'autres instants auxquels il existe un di/dt élevé normal, par exemple lorsque l'écoulement de la peinture est interrompu dans un appareil électrostatique d'application de peinture. Pour maintenir une sensibilité optimale et une réponse optimale du circuit 11 de détection d'amorçage d'arc aux différentes charges normales de sortie de la source 10 d'alimentation à haute tension, il est souhaitable d'établir un réglage automatique de gain à l'intérieur du circuit 11 de détection d'amorçage d'arc Avec un gain fixe, il existe une relation non linéaire entre le signal pouvant être détecté et la dimension, la forme et la matière d'un objet en mouvement à détecter Pour ces rai- * sons, il est souhaitable de mettre en oeuvre un procédé automatique de réglage de la plage du gain Lorsque le courant de repos de la source d'alimentation à haute ten- sion est faible, un gain élevé est souhaité pour établir une sensibilité maximale à des objets en mouvement Si le courant de repos croit à une vitesse faible, ce qui ne constitue pas une condition de danger, il est alors possible de réduire le gain du dispositif de manière qu'une variation normale du courant lors de l'opération habituelle de pulvérisation n'entraîne pas un arrêt inopiné. Ceci est obtenu par comparaison du niveau du courant de repos à plusieurs niveaux établis à l'avance et, lorsque le courant de repos s'élève en franchissant ces niveaux préalablement établis, le facteur de gain de l'amplifica- teur principal est abaissé automatiquement par étapes De façon similaire, lorsque le courant de repos descend au-dessous des niveaux, le gain de l'amplificateur princi- pal s'élève automatiquement par étapes au passage de chaque niveau Cette commande automatique de gain permet d'obtenir une sensibilité maximale tout en minimisant le risque d'arrêt inopiné. Un circuit amplificateur 90 à variations par étapes du niveau de gain est illustré sur la figure 4. Le circuit 90 est destiné à être monté entre le condensa- teur 57 de couplage et la résistance 65 de la figure 3 en remplacement de l'amplificateur opérationnel 43 Le condensateur 57, la diode 46 et la résistance 47 sont reliés à l'entrée directe d'un amplificateur opérationnel 91 ayant un gain fixe déterminé par une résistance 92 de contre-réaction et une résistance 93 La sortie 94 de l'amplificateur 91 est reliée à l'entrée directe d'un amplificateur opérationnel 95 L'amplificateur 95 comporte une résistance fixe 96 de contre-réaction et une résistance 97 connectée entre l'entrée d'inversion et la masse pour établir le gain maximal de cet amplificateur 95 Un commutateur bilatéral 98 à semiconducteur oxyde-métal à symétrie complémentaire et une résistance 99, en série avec ce commutateur, sont montés en parallèle avec la résistance 96; un commutateur bilatéral 100 et une résis- tance 101 en série avec ce commutateur sont montés en parallèle avec la résistance 96 et un commutateur bilatéral 102 et une résistance 103 en série avec ce commutateur sont montés en parallèle aussi avec la résistance 96. Lorsque les commutateurs 98, 100 et 102 sont actionnés sélectivement, les résistances 99, 101 et 103 sont connectées sélectivement en parallèle avec la résistance 96 pour diminuer la valeur de la résistance de contreréaction de l'amplificateur opérationnel 95 et, par suite, le gain de cet amplificateur 95 La sortie 94 de l'amplificateur 91 est reliée par un filtre passe-bas 110, comprenant deux résistances 118 et 119 et un condensateur 120, aux entrées directes de trois comparateurs 104, 105 et 106. Les entrées d'inversion des comparateurs 104, 105 et 106 sont connectées respectivement à des prises de potentio- mètres 107, 108 et 109 montés chacun entre une tension positive de référence et la masse En réglant sélectivement les prises sur les potentiomètres 107, 108 et 109, on établit sélectivement le niveau moyen du signal appa- raissant à la sortie de l'amplificateur 94 et déclenchant chacun des comparateurs 104, 105 et 106 Les sorties des comparateurs 104, 105 et 106 sont connectées respective- ment de manière à déclencher les commutateurs bilatéraux 98, 100 et 102 Ainsi, lorsque le signal moyen de la sortie 94 de l'amplificateur atteint un premier niveau établi par le potentiomètre 107, le comparateur 104 génère un signal de sortie destiné à déclencher le commu- tateur 98 pour placer la résistance 99 en parallèle avec la résistance 96 de réaction afin de faire diminuer le gain de l'amplificateur 95 De façon similaire, le po- tentiomètre 108 est réglé de manière qu'un signal moyen prédéterminé de niveau élevé, apparaissant à la sortie 94 de l'amplificateur, agisse sur le comparateur pour qu'il déclenche le commutateur 100 afin de placer la résistance 101 en parallèle avec les résistances 96 et 99, et le potentiomète 109 est réglé à un niveau encore plus élevé afin qu'un signal moyen de niveau encore plus élevé, apparaissant à la sortie 94 de l'amplificateur, agisse sur le comparateur 106 pour qu'il déclenche le commutateur 102 pour placer la résistance 103 en parallèle avec les trois résistances 96, 99 et 101 Par conséquent, le gain de l'amplificateur 95 diminue par étapes lorsque le niveau du signal de sortie de l'amplificateur 91 s'élève en passant par des valeurs prédéterminées établies par les réglages des potentiomètres 107, 108 et 109 Il convient de noter que l'on peut obtenir tout nombre sou- haité d'étapes. Sur la figure 1, le relais 30 est représenté comme commandant l'ouverture d'un interrupteur 16 pour déconnecter la source 15 d'alimentation en courant alter- natif de l'enroulement primaire 13 du transformateur et pour fermer également un interrupteur 33 afin de mettre à la masse la borne 21 de sortie à haute tension Lorsque la source 15 d'alimentation en courant alternatif comprend un oscillateur commandé par une autre source d'alimenta- tion telle qu'une source d'alimentation en courant continu, l'interrupteur 16 peut être disposé de manière à couper l'alimentation de l'oscillateur, ou bien il peut être placé dans toute autre position convenable pour interrompre l'application d'énergie à l'enroulement primaire 13 du transformateur élévateur 12 à haute tension Pour suppri- mer efficacement les étincelles après la détection, il est nécessaire d'éliminer la haute tension des zones de^ danger aussi rapidement que possible La figure 5 repré- sente un circuit apportant une sécurité maximale dans la zone de danger, c'est-à-dire la zone de formation d'étin- celles à proximité immédiate de l'appareil de revêtement. La source d'alimentation à haute tension est illustrée globalement par un bloc 112 qui peut comprendre générale- ment la source 15 d'alimentation en courant alternatif, le transformateur 12 de puissance et le réseau en échelle 17 de la figure 1 La sortie du bloc 112 d'alimentation est reliée par la résistance 20 à la borne 21 qui elle- même est connectée par un câble 113 à haute tension à un pistolet 14 de pulvérisation électrostatique ou à tout autre appareil de revêtement électrostatique Un interrupteur 115 de relais, normalement fermé, est disposé entre le câble 113 et le pistolet 114 de pulvéri- sation L'interrupteur 115 est placé aussi près que possible du pistolet 114 de pulvérisation afin de minimiser la capacité présente sur le côté pistolet de pulvérisation de l'interrupteur 115 lorsque ce dernier est ouvert Un interrupteur 116 de relais, normalement ouvert, est monté entre la masse et un point compris entre l'interrupteur et le pistolet 114 de pulvérisation Un interrupteur 117 de relais est monté entre la masse et le câble 113 à haute tension La bobine 30 du relais (figure 1) est connectée de manière à coupler l'alimentation de l'enroule- ment primaire du transformateur à haute tension du bloc 112 d'alimentation en énergie à haute tension et, en même temps, à ouvrir l'interrupteur 115 et à fermer les deux interrupteurs 116 et 117 Lorsque l'interrupteur 115 est ouvert et que l'interrupteur 116 est fermé, la haute ten- sion n'est plus appliquée au pistolet 114 de pulvérisation. En minimisant la capacité du circuit à haute tension, du côté du pistolet 114 de pulvérisation, on fait passer rapidement à la masse la charge électrostatique du pisto- let 114 de pulvérisation lors de la fermeture de l'inter- rupteur 116 Lorsque l'interrupteur 117 est fermé, la haute tension restant en sortie du bloc 112 d'alimentation est éliminée par l'intermédiaire de la résistance chutrice 20 Les interrupteurs 115, 116 et 117 peuvent être de tout type convenable, capable de supporter les hautes tensions présentes au pistolet 114 de pulvérisation et ayant également un temps d'intervention aussi bref-que possible. Il convient de noter que diverses modifications peuvent être apportées à la forme préférée de réalisation, décrite ci-dessus, d'une source d'alimentation à haute tension comportant un circuit de détection d'amorçage d'arc Par exemple,il convient de noter que la haute tension continue de sortie peut être produite au moyen d'un circuit autre que l'association de l'enroulement secondaire 14 du transformateur et le réseau 17 en échelle. La façon dont la haute tension continue est produite n'entre pas dans le cadre de-l'invention Il convient également de noter que, bien que la source 10 d'alimenta- tion ait été décrite dans une utilisation avec un appa- reil de revêtement électrostatique, elle peut être adaptée à d'autres applications électrostatiques à haute tension dans lesquelles il existe un risque d'amorçage d'arc. 25222 10 REVENDICATIONS 1 Circuit de commande d'une source d'alimen- tation en courant continu à haute tension pour un appareil électrostatique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif ( 11) destiné à générer un premier signal à basse tension proportionnel au courant instantané sous haute tension présent dans l'appareil électrostatique ce premier signal contenant une information portant sur toute condition d'amorçage d'arc présente dans l'appareil électrostatique, un dispositif ( 37) de filtrage destiné à éliminer la composante de courant continu de ce premier signal pour produire un deuxième signal à courant alter- natif contenant l'information d'amorçage d'arc, un dispo- sitif destiné à éliminer tout parasite indésiré de ce deuxième signal afin de produire un troisième signal ayant une amplitude proportionnelle au taux de variation du courant sous haute tension dans l'appareil électrostatique, ce troisième signal comprenant des impulsions de tension proportionnelles aux impulsions de courant instantanées présentes dans l'appareil électrostatique à haute tension et dues à un amorçage d'arc, et un dispositif ( 30, 33) qui réagit, lorsque ce troisième signal dépasse une tension prédéterminée, en supprimant la haute tension de l'appa- reil électrostatique avant l'apparition d'un arc. 2 Circuit de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif destiné à éliminer tout parasite indésiré du deuxième signal pour produire un troisième signal comprend un amplificateur différen- tiel ( 40) destiné à éliminer toute ondulation alternative constante du deuxième signal, et un filtre passe-bande ( 38) destiné à éliminer une basse fréquence et un parasite à haute fréquence indésirés du deuxième signal. 3 Circuit de commande selon l'une des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 45) destiné à empêcher le fonctionnement du dispositif de suppression de la haute tension pendant un intervalle de temps prédéterminé après le début de la mise en action de la source d'alimentation à haute tension pour appliquer une haute tension à l'appa- reil électrostatique. 4 Circuit de commande selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 43) destiné à amplifier le troisième signal, des moyens qui, en réponse à l'amplitude de ce troisième signal avant l'amplification, font diminuer automatiquement le gain du dispositif d'amplification lorsque le troisième signal s'élève au-dessus d'un niveau prédéterminé et font augmenter automatiquement le gain du dispositif d'amplification lorsque le troisième signal descend au- dessous de ce niveau prédéterminé, le dispositif de suppression de la haute tension réagissant à ce troisième signal amplifié. Circuit de commande d'une source d'alimenta- tion en courant continu à haute tension pour un appareil électrostatique, caractérisé en ce qu'il comporte un dis- positif ( 11) destiné à générer un signal à basse tension proportionnel au courant instantané sous haute tension circulant dans l'appareil électrostatique, ce signal comprenant une composante d'ondulation alternative et une information portant sur toute condition d'amorçage d'arc dans l'appareil électrostatique, un condensateur ( 37) de couplage destiné à éliminer la composante de courant continu de ce premier signal pour produire un deuxième signal de courant alternatif contenant l'information d'amorçage d'arc, un dispositif ( 38) destiné à imposer -à ce second signal un décalage prédéterminé de courant continu, un amplificateur différentiel ( 40) ayant deux entrées, un redresseur à diode ( 41), des moyens destinés à appliquer le deuxième signal décalé à une première entrée de l'amplificateur et, par l'intermédiaire de ladite diode, à l'autre entrée de l'amplificateur, l'amplifica- teur différentiel éliminant l'ondulation de courant alternatif du deuxième signal décalé afin de produire un troisième signal ayant une amplitude proportionnelle à la vitesse instantanée de variation du courant sous haute tension circulant dans l'appareil électrostatique, un filtre ( 42) étant destiné à éliminer le courant continu de ce troisième signal, un dispositif ( 44) étant destiné à comparer le troisième signal du filtre à une tension prédéterminée de référence afin d'établir un quatrième signal lorsque ce troisième signal filtré dépasse la tension de référence, et des moyens réagissant à ce qua- trième signal en supprimant la haute tension de l'appareil électrostatique. 6 Circuitde commande selon la revendication , caractérisé en ce que le dispositif destiné à soumettre le deuxième signal à un décalage prédéterminé de courant continu comprend un filtre passe-bas ( 38). 7 Circuit de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que le filtre destiné à éliminer le courant continu du troisième signal comprend un filtre passe-bande ( 42). 8 Circuit de commande selon la revendication , caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 45) destiné à inhiber le quatrième signal pendant un intervalle de temps prédéterminé-après la mise en circuit initiale de la source d'alimentation à haute tension, cette mise en circuit étant destinée à appliquer la haute tension à l'appareil électrostatique. 9 Circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 5, 6, 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte en-outre un amplificateur ( 43) à gain réglable destiné à amplifier le troisième signal filtré, le dispositif decomparaison comparant ce troisième signal filtré et amplifié à la tension prédéterminée de réfé- rence afin d'établir le quatrième signal. Circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 5, 6, 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 43) destiné à amplifier le troisième signal filtré, des moyens qui, en réponse à l'amplitude du troisième signal avant l'ampli- fication, font diminuer automatiquement le gain du dis- positif d'amplification lorsque le troisième signal s'élève au-dessus d'un niveau prédéterminé, et font augmenter automatiquement le gain du dispositif d'amplification lorsque le troisième signal descend au-dessous de ce niveau prédéterminé, le dispositif de comparaison comparant le troisième signal filtré et amplifié à la tension pré- déterminée de référence afin d'établir le quatrième signal.