Brevet FR2556898A1 — publié le 19850621

La présente invention concerne les convertisseurs de courant électrique alternatif ou continu à basse ou moyenne tension en courant électrique continu à haute tension. De tels convertisseurs sont en général employés dans l'industrie pour l'obtenu tion de champs électriques. Dans les convertisseurs connus de ce genre,un transformateur élévateur de tension est alimenté en courant alternatif de fréquence définie, ledit transformateur alimentant généralement un élévateur de tension à diodes et condensateurs. De tels convertisseurs ont l'inconvénient de nécessiter des transformateurs spécifiques, lourds ou coûteux. D'autre part, l'ensemble élévateur de tension à diodes et condensateurs, qui sera dénommé cascade dans la suite de la description, a l'inconvénient d'être fabriqué à partir de condensateurs à bain d'huile, lourds, encombrants, et vieillissant mal. De plus, les diodes employées dans la cascade sont coûteuses ou nombreuses et parfois difficiles à se procurer. Le convertisseur selon l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Il est en effet caractérisé en ce que le transformateur élévateur de tension est constitué par une bobine d'allumage de moteur à explosion, et plus particulièrement de véhicule automobile, bobine peu coûteuse et d'approvisionnement sûr et simple. Selon l'invention,les condensateurs équipant la cascade sont du type céramique, ce qui assure une excellente durée de vie et permet au convertisseur de conserver ses caractéristiques électriques intactes avec le temps. Les diodes de la cascade du convertisseur selon l'invention sont du type de celles utilisées dans les téléviseurs et dites diodes"TV 18", matériel courant, sûr, peu coûteux et facile à se procurer. Le convertisseur selon l'invention est leger, facile à transporter et d'un encombrement très réduit. Selon l'invention, le champ électrique obtenu entre la masse dudit convertisseur et sa sortie à haute tension, est pulsé de manière à provoquer à l'aide d'une faible puissance, une suite d'accélérations des particules présentes dans ledit champ, et permet ainsi d'obtenir une profondeur de pénétration desdites particules dans un matériaux visqueux, par exemple un support encollé pour fibres textiles cou pées, équivalente à la profondeur de pénétration obtenue à l'aide d'un champ continu et nécessitant une puissance supérieure à celle nécessaire au convertisseur selon l'invention.A titre d'exemple, on peut citer une profondeur équivalente de pénétration des particules accélérées par le champ électrique pour, d'une part un convertisseur traditionnel d'une consommation de 120 watts, et d'autre part un convertisseur selon l'invention, d'une puissance consommée de 8 watts. Selon l'invention, le champ pulsé est obtenu grâce à des valeurs spécifiques de certains composants dudit convertisseur. Selon l'invention, le condensateur 9 a une valeur comprise entre 10 et 100 nanofarads et plus spécialement 47 nanofarads, le potentiomètre 10 a une valeur comprise entre 10000 et 500000 Ohms et plus spécialement 100000 Ohms, le condensateur 4 a une valeur comprise entre 250 et 2000 picofarads et plus spécialement 1000 picofarads, les condensateurs 5 ont une valeur comprise entre 100 et 1000 picofarads et plus spécialement 500 picofarads. Selon l'invention, la sortie à haute tension dudit convertisseur peut sans dommages être mise à la masse dudit convertisseur ou en régime d'arc à son maximum de puissance,durant plusieurs semaines,sans que ces opérations affectent les performances électriques dudit convertisseur. A titre d'exemple, un convertisseur traditionnel mis en régime d'arc durant 48 à 72 heures, accuse une baisse de plus de 50% de ses performances, alors que le convertisseur selon l'invention n'accuse aucune baisse de ses performances après plus de 10 jours en régime d'arc. Selon l'invention, l'électrode reliée à la masse électrique dudit convertisseur, est enrobée de matière électriquement isolante afin de diminuer les risques de choc électrique. La sortie à haute tension dudit convertisseur est constituée par un câble à fort isolement ne se séparant pas dudit convertisseur afin de diminuer les risques de décharge disruptive dûs à la présence de prises sur les convertisseurs traditionnels. Le dessin annexé figure 1, est le schéma électronique d'un tel convertisseur. Tel qu'il est représenté sur le schéma de la figurel, le transformateur élévateur de tension 1, est une bobine d'allumage de moteur à explosion, et plus spécialement de véhicule automobile 6 volts ou 12 volts, et excite une cascade 2 dont les diodes 3 sont du type "TV 18", et les condensateurs 4 et 5 sont du type céramique à fort isolement, à savoir 20000 volts par exemple. Les valeurs spécifiques menant à la réalisation d'un convertisseur fournissant une tension variable jusqu'à 50000 volts pour la projection de fibres textiles coupées connues sous le nom de !' Flocks", et ne consommant que 8 watts bien que donnant les mêmes résultats qu'un convertisseur traditionnel de 120 watts, sont données ci après: transformateur 1 =bobine de voiture 12 volts,diodes 3= diodes de téleviseurs type "TV 18",potentiomètre 10= 100000 Ohms linéaire, condensateur 9 47 nanofarads, condensateur 4=1000 picofarads sous 20000 Volts, condensateurs 5= 500 picofarads sous 13000 Volts, résistance 6=1G00000 Ohms, résistance 7=10000000 Ohms résistance 8= 4700000 Ohms. Le convertisseur objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas ou une haute tension sous un faible débit doit ètre assurée de façon fiable et durable. Il peut être utilisé dans l'industrie du FLOQUAGE pour de petites pièces, ou intégré à des ensembles industriels tels que lignes ou tunnels de Floquage. Le convertisseur objet de l'invention peut avantageusement être as- socié au dispositif de projection de fibres textiles coupées décrit dans le Brevet Francais numéro 8313967. REVENDICATIONS 1. Convertisseur de courant électrique alternatif ou continu à basse ou moyenne tension en courant continu ou redressé et pulsé à haute tension, caractérisé en ce qu'il comporte un condensateur (9) d'une valeur comprise entre 10 et 100 nanofarads, un potentiomètre (10) d'une valeur comprise entre 10000 et 500 000 Ohms, un condensateur (4) d'une valeur comprise entre 250 et 2000 picofarads, des condensateurs (5), de valeurs comprisent entre 100 et 1000 picofarads, permettant l'obtention d'un champs électrique pulsé. 2. Convertisseur selon le; revendication l 1 caractérisé en ce que la sortie à haute tension peut sans donniagesêtre mise à la masse dudit convertisseur. 3. Convertisseur selon l'ensemble des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la sortie à haute tension dudit convertisseur est constituée par câble à fort isolement électrique ne se séparant pas dudit convertisseur.