Stap 5: Circuit schema en operatie
Zodra u de benodigde onderdelen hebt verzameld, kunt u beginnen de zeer moeizaam proces van de bouw van deze Marx-generator!
De Marx-generator kan worden onderverdeeld in drie secties.
Het eerste deel bestaat uit de voeding en de 555 controlecircuits. Het neemt de voeding van de 12V-accu en produceert een AC-output van over 240V. De 555 timer, geconfigureerd in astable oscillator modus, genereert een blokgolf die wordt ingevoerd in de base van de high-power transistor. De transistor schakelt de stroom door de kleinere kronkelende van de transformator, een versterkte spanning inducerende over de grotere liquidatie.
Het tweede gedeelte is een Cockcroft-Walton (CW) voltage multiplier. Het neemt de 240 v wisselstroom van de eerste sectie en produceert een DC uitgang van over 8kV. De AC-ingang wordt gefilterd door een serie van trapsgewijze condensatoren en diodes. Elke "fase" van de CW-multiplier vereist twee condensatoren en twee diodes. De uitgangsspanning van de CW-multiplier kan worden berekend als Vo = Vi (2n), waar Vo de uitgangsspanning is, Vi de ingangsspanning is en n het aantal stadia is. Door de reactieve eigenschappen van condensatoren zijn er praktische beperkingen aan het aantal fasen in een CW multiplier. Ik gebruikte 16 stadia in mijn ontwerp en ervaren geen ernstige prestatieproblemen.
Het laatste deel is het werkelijke Marx-Generator circuit. Het neemt de 8kV DC output van de CW-multiplier en produceert hoogspanning impulsen van over 180kV! Het Marx-generator circuit bestaat uit weerstanden, condensatoren en spark hiaten in de structuur van een ladder gerangschikt. De Marx-Generator werkt door het hebben van de bank van hoogspanning condensatoren eerst opladen via weerstanden parallel en vervolgens het verlenen van kwijting in serie door spark lacunes. Wanneer de eerste condensator een kritische verdeling spanning overschrijdt, zal de eerste vonk kloof vuur, effectief het aansluiten van de eerste en tweede condensatoren in serie. Hun spanningen zal toevoegen en leiden tot de tweede en daaropvolgende spark hiaten te vuren, wat resulteert in een lawine van verbindingen. De spanning over de condensator gelijkwaardig serie ideaal volgt Vo = Vi (n), waarbij Vi de ingangsspanning is en n het aantal fasen in de generator met n = 45 voor mijn ontwerp. Als de gecombineerde spanning van alle de condensatoren is genoeg om het ioniseren de definitieve vonk-kloof, een grote vonk zal vormen, die aangeeft dat uw batterij Marx-Generator aangedreven werkt!
