Étape 5: Schéma de Circuit et opération
Une fois que vous avez rassemblé les pièces souhaitées, vous pouvez commencer le processus très pénible de la construction de ce générateur de Marx !
Le générateur de Marx peut être divisé en trois sections.
La première section se compose de l’alimentation électrique et les circuits de 555 commande. Il prend l’alimentation batterie de 12 v et délivre une puissance AC de propos 240V. La minuterie 555, configuré en mode d’oscillateur astable, génère une onde carrée qui est injectée dans la base du transistor haute puissance. Le transistor commute le courant dans le plus petit enroulement du transformateur, induisant une tension accrue à travers l’enroulement plus grande.
La deuxième section est un multiplicateur de tension Cockcroft-Walton (CW). Il prend le 240VAC dans la première section et produit une sortie DC du sujet 8 kV. L’entrée CA est filtrée à travers une série de diodes et des condensateurs en cascade. Chaque « étape » du multiplicateur CW nécessite deux condensateurs et deux diodes. La tension de sortie du multiplicateur CW peut être calculée comme Vo = Vi (2n), où Vo est la tension de sortie, Vi est la tension d’entrée et n est le nombre d’étapes. En raison des propriétés réactives des condensateurs, il y a des limites pratiques pour le nombre d’étapes dans un multiplicateur de la CW. J’ai utilisé 16 étapes dans ma conception et n’éprouvé aucun problème grave performance.
La dernière section est le réel circuit générateur de Marx. Il prend la sortie de DC 8kV du multiplicateur CW et produit des impulsions de haute tension de tout 180kV ! Le circuit générateur de Marx est composé de résistances, condensateurs et éclateurs disposées dans une structure de l’échelle. Le générateur de Marx opère par la rive de la haute tension condensateurs d‟abord chargent en parallèle par le biais de résistances et décharge alors en série dans les éclateurs. Lorsque le premier condensateur dépasse une tension de claquage critique, la première étincelle se déclenche, reliant efficacement les premiers et deuxième condensateurs en série. Leurs tensions ajoutera et déclencher les éclateurs subséquente au feu, ce qui entraîne une avalanche de connexions. La tension aux bornes du condensateur équivalent série suit idéalement Vo = Vi (n), où Vi est la tension d’entrée et n est le nombre d’étapes dans le générateur avec n = 45 pour mon design. Si la tension combinée de tous les condensateurs est suffisant pour ioniser l’éclateur final, forme une grande étincelle, ce qui indique que votre batterie alimenté par générateur de Marx travaille !
