Inhoud op deze pagina die uit de website van Jim Lux wordt geleverd
Inhoud op deze pagina die uit de website van Jim Lux wordt geleverd
Een Generator Marx is een knappe manier om een aantal tegelijkertijd parallelle condensatoren te laden, dan lossend hen in reeks. Oorspronkelijk beschreven door E. Marx in 1924, generators Marx is waarschijnlijk de gemeenschappelijkste manier om hoog voltageimpulsen te produceren voor het testen wanneer het vereiste voltageniveau hoger is dan beschikbare het laden leveringsvoltages. Voorts boven ongeveer 200 kV, wordt de lossingscondensator zeer duur en omvangrijk. fitch de kring wordt populair waar de zeer goede controle over impulsvoltage wordt vereist.
Het het laden voltage wordt toegepast op het systeem. De stadiumcondensatoren laden door het laden weerstanden (Rc). Wanneer volledig geladen, of het laagste hiaat wordt toegestaan aan analyse van overvoltage of het wordt teweeggebracht door een externe bron (als hiaat uit elkaar plaatsen dan de het laden voltageanalyse uit elkaar plaatsend groter wordt geplaatst). Dit zet effectief de onderste twee condensatoren in reeks, die het volgende hiaat overvoltaging omhoog, dat dan de onderste drie condensatoren in reeks zet, welke overvoltage het volgende hiaat, enzovoort. Dit proces wordt doorverwezen naar zoals "oprichtend". Een gemeenschappelijke specificatie is de opgerichte capacitieve weerstand van de bank, gelijk aan de stadiumcapacitieve weerstand die door het aantal stadia wordt verdeeld.
De het laden weerstanden worden verkozen om een typische het laden tijd te verstrekken constant van verscheidene seconden. Een typische het laden stroom zou in mA waaier 50-100 zijn. De het laden weerstanden verstrekken ook een huidige weg om de boog in de levende vonkenhiaten te houden, en zo, zou moeten worden verkozen om een stroom van 5-10 amps door het hiaat te verstrekken. De weerstanden worden soms genoemd "voer vooruit" weerstanden om deze reden. De lossing door de het laden weerstanden plaatst een bovenleer verbindend op de tijd van de impulsdaling, hoewel gewoonlijk, de tijd van de impulsdaling door externe weerstanden parallel met de lading wordt geplaatst (of geïntegreerd in de generator, zoals hieronder beschreven).
Bijvoorbeeld, met een stadiumvoltage van 100 kV, een gewenst outputvoltage van 1 MV (d.w.z. 10 stadia), zouden de het laden weerstanden ongeveer 20-40 kOhms die moeten zijn (aan een boogstroom beantwoordt van 5 tot 10 Amps). Als de condensatoren 1 uF waren, dan zou de constante van de lossingstijd 20 milliseconden, veel zijn, veel langer dan de 50 microsecondetijd constant van de standaardtestimpuls. Deze voorbeeldgenerator zou een opgeslagen energie van 5 kJ/stadium of 50 kJ voor het totale systeem hebben. Bij een het laden stroom van 50 mA, zou het minstens 20 seconden vergen om de volledige stapel te laden.
Als een constante voltage het laden bron wordt gebruikt, wordt de significante energie verdreven in de het laden weerstanden, gelijk aan de opgeslagen energie in de condensatoren.
Als de generator Marx wordt geladen uit een constante voltagebron, zal de energie die in de het laden weerstanden wordt verdreven aan dat opgeslagen in de condensatoren Marx gelijk zijn. Als de bank met een constante huidige bron wordt belast, kan dit energieverlies wezenlijk worden verminderd.
In de klassieke de impulsgenerator van de condensatorlossing, wordt de vorm van de impuls gecontroleerd door externe impedantie (gewoonlijk weerstanden) bij de "output" van de impulsgenerator. Aangezien de voltages hoger worden, wordt het harder om praktische weerstanden met lage parasitische inductantie te bouwen die ook het volledige impulsvoltage zal weerstaan. De gebruikelijke remedie voor dit moet de golf-vormende weerstanden in de Marx bank zelf omvatten, zoals die in het volgende cijfer wordt geïllustreerd.
Als de hiaten in de generator Marx niet allen in precies de zelfde tijd in brand steken, zal de voorrand van de impuls stappen en glitches hebben aangezien de hiaten in brand steken. Deze vertragingen resulteren ook in een algemene langere stijgingstijd voor de impuls. Als jitter in de hiaten wordt verminderd, zijn de algemene prestaties beter.
De traditionele generator Marx die in lucht werkt heeft alle hiaten in een lijn met elektroden horizontaal tegengesteld werken. Dit staat UV van bodemhiaat toe om de hogere hiaten te bestralen, die hun jitter verminderen. Tests die in Craggs worden gemeld en Meek aangetoond dat belemmerend UV geleid tot zeer gestegen jitter in de bankoutput, die zij aan het gebrek aan UVSTRALING op de hogere hiaten toeschrijven.
Voor een generator Marx die in olie worden ondergedompeld, of het gebruiken van ingesloten vonkenhiaten, weerstand of condensatornetwerken kan worden gebruikt om de trekkerimpuls aan alle hiaten te verspreiden, eerder dan zich het baseren op het overvoltaging van de hogere hiaten om hen in brand te steken.. Een ontwerp van laboratoria Maxwell gebruikt een reeks weerstanden om de trekkerimpuls op alle hiaten toe te passen.
Straling van de laser of het teweegbrengen van de hiaten kon ook worden gebruikt.
Craggs en Meek meldt ook het gebruik van radioactieve bronnen inbegrepen binnen de hiaatelektroden om jitter te verminderen.
De techniek Marx is gebruikt om impulsen van verscheidene kilovolts uit een vrij lage het laden bron te produceren gebruikend lawinetransistors als omschakelingsapparaat in plaats van een vonkenhiaat. In dit geval, moeten de weerstanden worden verkozen om de transistor aangezet te houden.
In het bijzonder voor lagere outputvoltages, kunnen de condensatoren tegelijkertijd parallel uit een gemeenschappelijke bron door een een reeksweerstand of inductor worden geladen. De het laden impedantie moet het volledige outputvoltage voor het hoogste stadium weerstaan. Voor generator de in vaste toestand van Marx hierboven beschreven lopen bij een paar kV, is dit niet zo veel van een probleem aangezien het voor een simulator van de de bliksemimpuls van de megavoltwaaier zou zijn.
De het laden weerstanden kunnen door inductors worden vervangen, eliminerend het machtsverlies in de weerstanden.
De waterstof heeft een zeer snelle terugwinningstijd, die de productie van de hoge impulsen van het reptarief van een kring Marx vergemakkelijkt. Een voorbeeld van dit is een ontwerp door Grothaus, Moran en Hardesty, die in de V.S. wordt getoond OCTROOI #5311067 . Dit is zeer het compacte pulser lopen in een druktank die met waterstof wordt gevuld.
Auteursrecht 1998, Jim Lux/marx.htm/3 Mei 1998/ Terug naar Huis HV / Terug naar homepage / Post aan Jim
