马克思发生器
300kJ Marx发生器的结构设计
1 引 言
3 0k r 0 JMax发 生器作 为 脉 冲功率 实验平 台的第 一级 储 能器 , 可靠 性 ( 发 生 自击 穿 的 对 不
概率 ) 和建立 时 间抖 动两个 技术 指标 要求 非 常高 。Max主要 性能 指标 : 称 电压为 6MV; r 标 最
大储 能 为 3 0l ; 0 【 电压效 率≥ 8 % ; 立 时间抖 动<2 s 可靠 性> 9 。为减 小 回路 电感及 J 5 建 On ; 8 便 于安装 与维 修 , 要求 Max结 构 紧凑 、 r 储能 密度 高 、 构模 块化 。 结
13mX2 6m 的 机 芯 悬 吊在 内部 尺 寸 为 5m X3mX4 8m 的油 箱 中 。调 试 实 验 结 果 表 明 ,0 J . . . 3 0k
Max 生 器 工作 运 行 达 到 设 计 要 求 。 r发 关 键 词 : ax发 生 器 ; 构 设 计 ; 缘 设 计 M r 结 绝
易于 实 现模 块 化 。Ma x总体 结 构 如 r
图 2所示 , r Max的机芯 由 5排 电容 器 组 平行 地排 列组 成 , 每一 排有 1 2个 电
容 器 , 为左 、 2列 , 列 6个 电 容 分 右 每
器 。电容器 引 出极相 对 、 卧放 , 中间 连 接 6个 火花 开关 。从充 电电源端 向输
摘 要 : 3 0k r 生 器 的 线 路 及 总 体 结 构 设 计 、 缘 设 计 和 主 要 零 部 件 的 模 块 设 计 对 0 JMax发 绝
马克思发生器20级
DIY200904编号:DIY200904项目名:20级马克思发生器材料&耗资:(红色字为淘宝购买的,没计运费,20元)工具:电烙铁电磨手锯万用表热熔胶枪剪刀/剥线钳/螺丝刀/尖嘴钳/斜嘴钳时间:40天开始日期:2009.12.05完成日期:2010.01.1609.12.05起因,在同学的《新知客》2009第12期上看到了马克思发生器的制作教程,当时就很有兴趣,但看到5kV直流电源后顿生无力感。
后来在KFC上看到一个电磁炮的贴子,回复中出现了马克思发生器字样,于是我顺手Google了一下……然后就决定制作了。
09.12.06大概了解需要的材料后,去了趟电子城,除了12V变压器、NE555和一些普通电阻电容,其它啥都没有了= =只好回来淘宝,买了20个2000P/20kV电容,在天狼晓月那买了2个高压变压器和2个三极管。
09.12.08电容到货,Marx-V0.1开始制作,后来发觉双排设计会发生很糟糕的事故,于是打算弄块长的有机玻璃板。
第二天问了下通用技术老师,直接拿了上次搞广告灯剩下的一块板,60cm*10cm,我原本就是想买这个尺寸的= =09.12.10高压驱动板V1制作完成,成功驱动高压变压器,1cm电弧。
09.12.11第一个NE555烧毁,失误烧毁万用表保险丝——以为变压器烧了,直接把万用表接上去= =0.2A的保险丝买不到,五金店清一色10A的= = 拿个铜柱代替了,再来一次就不是烧保险丝,二是烧表了= =后来用蜘蛛焊再弄了个驱动器,才发现是NE555挂了= =然后,重新设计电路,制作高压驱动板V2。
09.12.13有机玻璃板打孔完成——Marx-V0.1拆除,开始组装Marx-V0.2,并用前9级做了下测试,才1.5cm电弧= =连接处全部用铜柱压接,懒得焊。
这时用的是7555,当时我还不知道7555和555是有区别的,只是觉得高压变压器的输出弱了很多= =忽然发觉手上的这块555没有生产厂家,而原本用的是ST的555,便拆了那个蜘蛛焊的555,装上去,Marx有5cm电弧了,Marx-Test1成功= = 此时我以为555是生产厂家的问题,接着和天狼晓月聊了下,才知道7555和555是不同的= = 泪目啊= =09.12.17第二块NE555也烧毁了——再去买了3块NE555,同时为了解决7812稳压块发热巨大的问题,制作高压驱动板V3,稳压部分采用双7812并联工作,12V 变压器是15W的,双7812有2A输出,够了;驱动部分重新设计电路,加了2个二极管做保护(电路图上没有)。
1+MV紧凑型重频Marx发生器绝缘设计和数值分析
$ $ %2C, ’$ !5DEA5ED. 6AF.=:52A GH 6I25AF A:J25K =G4E*. .*.=.L5 $ $ 图 ’ 开关腔体模块单元结构图
%2C, >$ !I25AF :L4 8:DM C.L.D:5GD 65DEA5ED. NG65 :66.=O*.4 图 >$ 组装后的开关和 8:DM 发生器结构
!! [ A # ! $ !!C ?/8 ( % 8 & %! ) ] 62 " ! 62 间;% 8 为脉冲场强大于均匀场强 E!J 的时间; ’ 为 ’() 气压。
(C)
为非稳态情况下的固有耐电强度, 其中 ! 62 单位为 FG H 1I, ’ 单位为 $%&; %! D A I*8, 为参考时 式中: ! 62 D EB! ’, 由时间效应产生电击穿的场强 - - 一般快 $&3@ 的典型放电时间为数百 89, 所以在 ’() 气压 ’ 为 !" # $%& 时, 以此绝缘作为设计的依据。 阈值 ! ! 62 为 #!B" B FG H 1I , !# (" )*+, 外桶体击穿要求和结构设计 - - $&3@ 发生器工作时最后一级电容上将产生 A $G 的负极性脉冲电压, 最容易与金属外筒之间发生电击穿, 选取外筒内径 ( 为 ,! 1I, 高度 ) 所以绝缘结构设计要保证此处场强小于 !" # $%& 气压下 ’() 的电击穿场强, 为 A,! 1I, 最后一级电容距顶部 A! 1I, 为了最大限度利用筒内空间, 把圆筒轴线放置在相对开关腔轴线偏电 容方向 , 1I, 使得电极盘和电容到筒壁距离大致相等。 ! " !" 数值模拟结果分析 - - 为检验外筒绝缘尺寸设计的合理性, 对 $&3@ 发生器的最后三级电容与外筒壁之间的电场进行了数值模拟 计算。图 ) 和图 K 为数值模拟得到的最后三级电容表面和外筒内表面的电场强度分布。可以看出, 电容表面 图K 最大场强出现在末级电容靠近外筒内壁和顶部的楞边上, 即图 ) 中 * 点, 场强 ! * D CA?" K FG H 1I L ! ! 62 ; 中外筒内表面最大场强出现在顶部距末级电容最近的 + 点, 场强 ! + D )# " B FG H 1I L ! ! 表明在此外筒尺寸 62 ,
晶闸管marx发生器电路及充放电特性
晶闸管marx发生器电路及充放电特性晶闸管Marx发生器是一种高压可调电路,可以提供大量的电能。
它的充放电特性使它特别适合应用于电路调节、电力放大器和工频发电等技术领域。
本文旨在介绍晶闸管Marx发生器的电路特性和充放电特性。
晶闸管Marx发生器的核心电路可以分为三部分:晶闸管 Marx发生器电路、调节控制电路和输出电路。
晶闸管Marx发生器电路包括一组晶闸管,将一组电容(C)连接到一个可调变压器(T)上。
该电路能够将输出电压稳定地放大到一定的倍数,而不会因负载的变化而发生变化。
此外,调节控制电路分别连接到调节算法控制器(R)和变压器(T)上,使输出电压保持稳定,能够根据输出电压大小和负载变化来调整变压器的输出电压。
最后,将输出电路连接到外部电路,当调节算法控制器发出控制信号时,能够提供需要的输出电压。
晶闸管Marx发生器的充放电特性可以从三个方面来详细介绍。
首先是加载特性。
由于晶闸管Marx发生器电路非常稳定,因此可以在短时间内将电容容量内的电量放入负载中。
此外,当负载不断增加时,由于变压器的调整,可以显著提高输出电压的稳定性。
其次,晶闸管Marx发生器的放电特性也非常优秀。
比如,当变压器的输出电压稳定后,由于电容(C)的作用,电容内的电量会慢慢释放,从而维持负载中的电压不变。
最后,在高电压情况下,晶闸管Marx发生器也能够表现出良好的性能。
比如,在100V以上,晶闸管Marx发生器可以提供十分稳定的电压来支持负载。
总之,晶闸管Marx发生器是一种高效而稳定的可调变压器,其加载特性和放电特性都很优秀。
它的充放电特性可以帮助设备提供稳定的电压来支撑负载的日常运行。
因此,晶闸管Marx发生器在技术领域内深受欢迎,并承担着重要的使命。
马克思发生器原理
马克思发生器原理马克思发生器原理是指通过使用人工智能技术,将大量的马克思经典著作和思想进行分析和整理,然后生成新的文章或言论,以达到模仿马克思的思考方式和表达风格的目的。
这种原理的核心在于利用机器学习和自然语言处理等技术,对马克思的文本进行深度分析和模拟,从而生成类似于马克思著作的文章。
马克思发生器原理的背后是一系列复杂的算法和模型。
首先,需要建立一个庞大的马克思文本语料库,包括《资本论》、《共产党宣言》等经典著作。
然后,通过自然语言处理技术对这些文本进行分析,提取其中的语法结构、词汇用法和思想表达方式等信息。
接下来,利用机器学习算法,建立马克思发生器的模型,通过学习和模仿马克思的写作风格和逻辑思维方式,生成新的文章。
马克思发生器的原理和应用有着广泛的前景。
首先,它可以用于教育和研究领域。
通过生成类似于马克思著作的文章,可以帮助学生和研究人员更好地理解和分析马克思的思想,促进对马克思主义理论的深入研究。
其次,马克思发生器还可以用于文学创作和艺术表达。
通过模仿马克思的写作风格和思考方式,可以创造出新的文学作品和艺术作品,为文学界和艺术界带来新的灵感和创意。
此外,马克思发生器还可以用于娱乐和媒体产业。
生成类似于马克思的言论和观点,可以作为社交媒体平台、新闻媒体等的内容生成工具,为用户提供更多有趣和独特的内容。
然而,马克思发生器原理也存在一些问题和挑战。
首先,由于马克思的著作涉及较深的哲学和政治经济学理论,其生成的文章往往需要专业知识和背景才能理解和评价。
其次,马克思发生器生成的文章可能存在语义模糊和逻辑不严谨的问题,无法达到马克思著作的严谨性和深度。
此外,马克思发生器在生成文章时仅依赖于已有的语料库,缺乏新的思想和观点的创造性。
马克思发生器原理通过利用人工智能技术模仿马克思的写作风格和思考方式,可以生成类似于马克思著作的文章。
这一原理在教育、研究、文学创作和娱乐等领域有着广泛的应用前景。
然而,马克思发生器仍然面临着一些问题和挑战,需要进一步的研究和改进。
马克思发生器(Marx发生器、多级冲击电压发生器)的原理简介与制作教程
在第1级中g0为点火间隙,由点火脉冲起动;其他各级中g为中间间隙,它们调整在g0起动后逐个动作。
这些间隙在回路中起控制开关的作用,当它们都动作后,所有级电容C 就通过各级的波头电阻Rf串联起来,并向负荷电容C0充电。
此时,串联后的总电容为C/n,总电压为nV。n为发生器回路的级数。平龙认工作室·天狼晓月
通常情况下,Marx发生器的输出电压取决于电源电压(高压电源的电压)、点火间隙的极间距离、级数(即电容个数)。
制作Marx发生器的元件选择
天狼晓月自注:由于本文是天狼晓月誊写的文章,以下选材的说明为客观说明,但所选择的元件为平龙认工作室有售的最合适元件,并不是说您必须选择我们工作室的元件,您也可以按照元件的要求,在本地市场就近购买或在网络上选择您认为更合适的元件。
马克思发生器(Marx发生器、多级冲击电压发生器)的原理简介与制作教程
天狼晓月
平龙认工作室
2011年7月2日 1.0版(点击察看是否有更新)
欢迎转载,转载请注明作者和出处,且勿修改文章内容。
本文章部分原理资料参考中国电力出版社出版的《高电压技术》(第二版)。
平龙认工作室淘宝站地址:/
需要注意的一点是,不要把大红袍电阻(即表面涂红色油漆的电阻)作为高压电阻来使用,大红袍电阻为计划经济时代不惜工本的精品之作,请注意此类电阻的颜色并不是鲜红的而是很黯淡的红色,这并不是长期存放造成的,而是大红袍电阻的工艺所决定的,此类电阻生产出来后要在指定温度的烘箱内老化烘烤数天待参数稳定后方可出厂,红色的黯淡即此老化工艺所致。大红袍是国内早期的产品,90年代之后即已经不再生产(因新的国标已经制定)。而现在有不少厂家为了傍上大红袍的口碑,做出来的电阻刷上红油漆然后就卖很高的价格,这样的电阻仅仅是红色好看而已,并没有大红袍所具备的特性和优点。大红袍电阻中有高压电阻,这类高压电阻电阻体上标有耐压数值,例如3KV/5KV/8KV等字样。电阻体上未标明耐压的大红袍,只是普通大红袍电阻,并非高压电阻。另外一定要注意有新产品傍大红袍这个名字制作徒有其表的电阻,这类新产品建议不要选用。
直流高压发生器的原理
直流高压发生器的原理
直流高压发生器的原理主要是基于电磁感应和电荷分离的基本物理原理。
在直流高压发生器中,通常会包括一个电源、一个变压器、一个整流器和一个滤波器。
首先,电源会提供所需的电能,然后通过变压器将电压升高,接着通过整流器将交流电转换为直流电,最后通过滤波器对电压进行平滑处理,最终输出所需的直流高电压。
在电源的作用下,变压器将输入的低压交流电升高,这是通过电磁感应的原理实现的。
当交流电通过变压器的线圈时,会产生磁场,根据电磁感应定律,磁场的变化会诱导出感应电动势,从而使得输出端产生高压。
整流器的作用是将交流电转换为直流电,这是通过半导体器件的特性实现的,比如二极管。
当交流电通过二极管时,只有一个方向上的电流可以通过,从而实现了交流电向直流电的转换。
滤波器则是用来对输出的直流电进行平滑处理,消除电压波动和纹波,确保输出的电压稳定。
除了这些基本的组成部分外,直流高压发生器还可能包括一些辅助部件,比如电压调节器、过载保护器等,这些部件能够提高发生器的性能和可靠性。
此外,不同类型的直流高压发生器可能会采用不同的原理和结构,比如马克思发生器、瓦肯斯坦发生器等,它们在原理和应用上都有所不同。
总的来说,直流高压发生器的原理是基于电磁感应和电荷分离的物理原理,通过电源、变压器、整流器和滤波器等组成部分实现对低压交流电的升压和转换,最终输出所需的直流高电压。
它在医疗、科研、工业等领域都有着广泛的应用,对于理解和掌握其原理,对于使用和维护直流高压发生器都具有重要的意义。
希望通过本文的介绍,读者能够对直流高压发生器有一个更深入的了解。
高电压系列简明教程
高电压系列简明教程——Rudolf目录前言 (1)高压电源 (2)等离子扬声器 (8)马克思发生器 (11)特斯拉线圈 (15)前言在很多人看来,“高压电”这个词语往往意味着危险,日常生活的经验告诉我们,超过36V的电压对人体是危险的,生活中的220V市电足以致命,而动辄上万伏特甚至上百万伏特的电压,其危险性更是不可想象。
虽然工业生产甚至日常生活中我们都离不开高压电,但是出于对危险的恐惧,大部分人失去进一步了解它们的兴趣与勇气,比如绝大部分人就不知道动车和高铁使用的电压就是25千伏的高压电。
或许高压电并没有那么恐怖以至于让人望而却步,在专业人员眼中,它是一种可供人们使用的能源,用以驱动机械,就和平常使用的其他工具没什么区别;在爱好者眼中,它是充满魅力而引人入胜的,能够制造令人目眩的美丽画面。
作为一名初级爱好者,我接触高压电时间并不长,但是却被它深深吸引。
起初是自己在网上东拼西凑的找材料,后来接触到一群专注于此的爱好者,从中学习了很多知识,也做出了一些作品。
同时我发现,在这个圈子里有很多的初学者不得门径,对一切基础知识缺乏了解,混淆概念,脑海中对于高压电没有一个详细的了解,以至于亲自动手制作的时候,往往容易出各种问题,甚至会发生导致人身伤害的危险。
因此对于初学者来说,一部尽可能详尽的教程尤为重要,早期流传于网络的比较系统而可行性高的教程很少,去年【科创论坛】成员山猫、飞鹊等人编制了一份《火花隙特斯拉线圈制作教程》,对于传统的火花隙特斯拉线圈做了比较详尽的描述,另外还有《固态特斯拉线圈制作教程》等等其他一些教程,让广大初学者找到了福音。
但是在很多初学者看来,这些教程有的地方还是不够详细,而且像等离子扬声器、马克思发生器等等这些可玩性同样很高的装置却没有介绍,于是我萌生了写一份尽可能详细教程的想法。
写出一份好的教程并不简单,除去专业知识不说,仅仅是把一些普通的东西尽可能简明的讲清楚以至于任何初学者看了之后都能明白,就不是容易的事。
倍压电路和马克思发生器
倍压电路和马克思发生器倍压电路是一种电子电路,通过改变电压的倍数来实现对电源电压的升压或降压功能。
而马克思发生器是一种特殊的倍压电路,被广泛应用于实际生活和工业生产中。
倍压电路的工作原理是利用变压器的原理,通过变换电磁感应来实现电压的升降。
在倍压电路中,主要有两个部分:变压器和整流电路。
变压器是实现电压变换的关键部分,通过改变变压器的变比来实现电压的升降。
而整流电路则是将交流电转换为直流电,使电压稳定输出。
马克思发生器是一种特殊的倍压电路,其特点是能够实现电压的倍增。
在马克思发生器中,通常使用特殊的变压器和整流电路来实现电压的倍增。
这种倍压电路可以将输入电压经过变压器变换后,再经过整流电路输出,输出电压是输入电压的倍数。
马克思发生器在实际应用中有着广泛的用途,例如在电子设备中常常用于实现对电源电压的升压。
在一些特殊的应用中,马克思发生器可以实现高压电源的输出,用于激发气体放电、电子束设备等。
此外,马克思发生器还可以用于科学实验、医疗设备、通信设备等领域。
倍压电路和马克思发生器的设计和使用需要考虑多个因素。
首先,需要根据实际需求确定所需的电压倍数。
其次,要选择合适的变压器和整流电路,确保电压的稳定输出。
同时,还需要考虑电流的大小、效率的高低以及安全性等方面的问题。
在实际使用中,倍压电路和马克思发生器也存在一些局限性。
首先,电压倍增的范围是有限的,无法无限倍增电压。
其次,电流输出受到一定限制,无法满足大功率设备的需求。
此外,倍压电路和马克思发生器的设计和制造成本也较高,需要专业的知识和技术。
总的来说,倍压电路和马克思发生器是一种实现电压升压或降压的电子电路。
倍压电路利用变压器和整流电路实现电压的升降,而马克思发生器是一种特殊的倍压电路,能够实现电压的倍增。
这两种电路在实际应用中有着广泛的用途,但也需要考虑多个因素,如电压倍数、变压器选择、整流电路设计等。
同时,这两种电路也存在一些局限性,如电压范围有限、电流输出受限等。
脉冲发生器工作原理
脉冲发生器工作原理脉冲发生器是一种能够产生一系列脉冲信号的设备,它在许多电子设备和系统中都有着重要的应用。
脉冲发生器的工作原理涉及到许多电子学知识,下面我们将对脉冲发生器的工作原理进行详细的介绍。
首先,脉冲发生器通常由一个稳定的时钟信号源和一个触发器组成。
时钟信号源会产生一个稳定的周期性方波信号,而触发器则会根据外部的触发信号来产生脉冲输出。
当外部触发信号到来时,触发器会对时钟信号进行处理,从而产生一个特定宽度和幅度的脉冲信号。
其次,脉冲发生器的工作原理涉及到触发器的工作方式。
在大多数脉冲发生器中,触发器通常是由一个双稳态多谐振荡器构成。
当外部触发信号到来时,触发器会从一个稳定的状态切换到另一个稳定的状态,从而产生一个脉冲信号。
这种双稳态多谐振荡器的工作方式保证了脉冲发生器可以产生稳定且可靠的脉冲信号。
另外,脉冲发生器的工作原理还涉及到脉冲信号的参数调节。
在实际应用中,脉冲发生器通常需要调节脉冲信号的频率、占空比和幅度等参数。
这就需要通过控制时钟信号源和触发器的工作方式来实现。
通过合理地调节这些参数,脉冲发生器可以产生符合特定要求的脉冲信号,从而满足不同应用的需要。
此外,脉冲发生器的工作原理还涉及到一些特殊的应用场景。
例如,在数字系统中,脉冲发生器常常被用来产生时序信号,用于控制数字电路中各个部分的工作。
在通信系统中,脉冲发生器可以用来产生调制信号,实现信息的传输。
在科学实验中,脉冲发生器也可以用来产生特定的实验信号,用于研究和测试。
综上所述,脉冲发生器是一种能够产生脉冲信号的设备,其工作原理涉及到时钟信号源、触发器、参数调节和特殊应用场景等多个方面。
通过合理地控制这些因素,脉冲发生器可以产生稳定、可靠且符合要求的脉冲信号,从而在各种电子设备和系统中发挥重要作用。
晶闸管marx发生器电路及充放电特性
晶闸管marx发生器电路及充放电特性
晶闸管MARX发生器是一种用来由一个低压电源产生高压脉冲的电路,可以为微波磁共振器等高能航空应用提供脉冲电源。
MARX发生器的特点是:它可以让低压的直流电源发出比额定电压高数倍的脉冲电压,而且脉冲上升时间很短,能达到数千伏特高压,瞬间放电功率达到数千瓦,具有高效率、可靠性好等特点。
MARX发生器电路结构简单,由n个堆叠的晶闸管、负载电容以及极性检测电阻组成,它可以从低压的直流电源中向负载中跨开的电容快速充电,而当晶闸管导通时,直流电压被完全放电,释放出强大的脉冲电压,从而达到功能需求。
由于MARX发生器的特殊性,它的充放电特性有些特殊,它的充放电特性不仅受低压电源的影响,而且还受负载电容和极性检测电阻的影响,具体来说就是:
首先,负载电容越大,电流越大,脉冲电压也就越大;其次,负载电容越小,则放电时间越短,脉冲上升时间越短;最后,极性检测电阻的大小会影响晶闸管开关的速度,也会影响脉冲上升时间。
因此,要实现MARX发生器最佳的充放电特性,就必须选择合适规格的低压电源、负载电容以及极性检测电阻,以充分发挥发生器能力,确保发生器的高效率、可靠性和脉冲电压的高准确度。
另外,MARX发生器还具有抗干扰能力强、装机结构简单等特点,因为它是采用不同晶闸管连接,可以把来自外部的干扰电压绝缘开,有效的抑制外界的干扰。
综上所述,晶闸管MARX发生器具有高效率、可靠性好、发出高压脉冲电压和抗干扰能力强等特点,是目前航空电子技术中的一种经济和可靠的电源解决方案,可以满足微波磁共振器和其他高能航空应用的发电要求。
要让MARX发生器正常工作,必须为它选择适当规格的低压电源、负载电容以及极性检测电阻,从而使其充放电特性得到最佳化,使发生器能够满足工作要求。
基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器
基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器高频高压微纳秒脉冲发生器在科学研究和工业应用中扮演着重要角色。
它可以产生微纳秒级的脉冲信号,具有高频高压的特点,适用于多种领域的实验和应用。
基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器是一种常见的实现方式,下面将对其原理和应用进行详细介绍。
我们来了解一下Marx发生器。
Marx发生器是一种高压脉冲发生器,由数个串联的电容器和开关元件组成。
在工作时,每个电容器通过开关元件连接到下一个电容器,最终形成一个串联的电容电路。
当一定的电压施加到这个电路上时,每个电容器都会被充电,并在达到一定电压时通过开关元件放电,产生高压脉冲。
Marx发生器可以产生很高的脉冲电压,常用于工业领域和科学研究中。
接下来,我们来介绍一下脉冲变压器。
脉冲变压器是一种专门用于产生高压脉冲的变压器,它能够将输入的低电压高频信号转换成高电压的高频信号输出。
脉冲变压器通常由多级绕组和铁芯组成,通过耦合和变压作用实现电压的提升。
将Marx发生器和脉冲变压器结合起来,就得到了基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器。
其工作原理为:Marx发生器产生高压脉冲信号,然后通过脉冲变压器将这个高压脉冲信号转换成更高压的高频脉冲信号输出。
这种方式可以在保持高压的同时实现高频高压的输出,适用于需要微纳秒级高频脉冲的实验和应用。
1. 高频高压输出:通过脉冲变压器的作用,可以将Marx发生器输出的高压脉冲信号转换成更高压的高频脉冲信号,满足一些特定领域对高频高压信号的需求。
2. 微纳秒级脉冲:Marx发生器本身就能够产生微纳秒级的脉冲信号,结合脉冲变压器后,更加满足微纳秒级脉冲的需求,适用于一些精密的实验和应用。
3. 可定制化:基于Marx+脉冲变压器的高频高压微纳秒脉冲发生器可以根据不同的需求进行定制,可以调整输出的脉冲频率、脉冲宽度和输出的高压电压等参数。
弧光
马克思发生器(Marx Generator)是一种利用电容并联充电再 串联放电的高压装置,该结构由E.Marx于1924年提出,它能模仿 雷电及操作过电压等过程。所以经常用于绝缘冲击耐压及介质冲 击击穿、放电等试验中。
测量:
电压测量:200pF的电容性电压分配器串联一个2kΩ的 阻尼电阻 电流测量:Pearson301X的铁电心电流转换器 照相: Canon 400d 数字单反相机和ND8的减光镜
INTRODUCTION
长电弧可以通过使用高电压刺激空气间隙获得,但即使通过 这种机制,也需要100kV/m的电场才能电离空气,本篇文章采用了 电爆炸丝来产生长弧光,所需的电场强度仅为4.5kV/m。 电爆炸丝一直以来都是被用来生产高温等离子。通常,将一 个高密度的电流脉冲注入到细金属丝上时,就会导致金属丝融化 或气化成一种高阻状态,这被称为稳态时间(dwell time),它有 着低的电流传导率。然后,电爆炸丝就有可能形成一个持续的等 离子放电弧光,这被称为‘restrike’,这种类型的弧光取决于初 始的平均电场强度:
其它研究
通过简单的改变金属丝的形状,就可 以实现不同路径的弧光。作者开始在研 究一种球形闪电。
结论
使用电爆炸丝能够产生60m长的弧光,在此基础上,我们就能够 创建一个有用的模型去预测弧光的产生。这个模型的输入参数有l, V0和C,还有三个常量ke=4.0kV/m, k0=500nJ 和k1=203J/m。这个模 型能够得到一些关于金属丝长度和电压能量产生弧光的图形,这个 模型能够用来预测,那些拥有高压实验室的研究团体,能够得到几 百米长的弧光。
分析可得,在分界线里面的区域代表着能够产生弧光。 在这些图中,k0分别为500,1000和1500J,去适应马克 思发生器的三种模式。从图中可得出,大约一个模式对应 500J。 图中可看出,低的分界线很好的符合了数据。
20级马克思发生器制作教程
20级马克思发生器制作教程马克思发生器可以满足你对电火花、重击和震撼的渴望。
这个马克思发生器的制作是一个很棒的选择,可以一起分享马克思发生器带来的刺激。
首先,我必须提醒电非常危险。
能量不会凭空产生和消失,但是低能量同样危险。
考虑到人的身体对电非常敏感,人很容易被电路烧伤。
所以,聪明点,警惕电的危险。
如果你不确定,不要去碰电线,护目镜也是个好选择。
马克思发生器电路包括电容、电阻和安装在阶梯结构的火花间隙,在电容充放电时这个火花间隙可以产生高电压脉冲(产生火花)。
马克思发生器是ErwinOttoMarx在1924年提出的,它的功能是将低压直流电放大成高压脉冲。
马克思发生器应用在高能物理学实验,而且可用于模拟闪电在电源线和航空设备的影响。
很多马克思发生器在桑迪亚国家实验室ZMachine内生成X射线。
电路原理基础制作马克思发生器只需要三个独立的元件:电阻、电容和火花间隙。
在这里介绍一下几个元件。
电阻:阻止电流通过,电阻是增加电流通过的阻力就像摩擦力一样。
电路负载包括(例如电灯)增加电阻值或者是感抗元件产生的阻抗。
导线拥有固有的金属特性电阻率,导线的电阻值等于电阻率与导线长度的乘积除以横截面积。
电阻、电阻两端电压以及通过电阻的电流都遵守欧姆定律。
电位器、变阻器和微调电容器都是可变电阻,可以在分压电路中应用。
电阻通常用于限流或分压,在这里,我将电阻用来延迟电容的充放电。
电容:可以存储能量,由两个电极组成,两端存在电压时电荷就会聚集。
在两电极之间产生的均匀电场强度与电极表面电荷密度成正比,由于电荷的聚集,电场强度和电极之间的电压也将随之增加。
当电容电压等于电源电压时电流将等于0。
减小电极的面积时,单位电荷的电压会增加而电荷聚集也会相应的减少。
在特定的电容器中电荷量与电压的比值保持不变,这个比值就是电容值(C),电容储存的电场能量值等于0.5CU。
电容可通过RC 电路充电,而且在充电过程中电容电压与电源电压的差值逐渐减小,从而使得充电速度降低。
马克思发生器问题处理
马克思发生器问题处理
A.问题
1.场效应管旁的续流二极管发热
原因:(1.可能挠的匝数过多,导致感应电压过大(一般10~20匝足够)
(2.可能频率过低,我的五级和九级都用的39.46K的频率
2.场效应管发热
原因:在高压包没坏的情况下是驱动和高压包没有达到最佳互感(耦合),调节频率即可(目前来看十级以内,接上倍压部分对最佳互感频率影响不大)
3.要以高压包的ABL为地,不然就等着击穿一组输出线圈,虽然好几组输出。
4.接好后有丝丝声,但是打不了火,那恭喜你只是漏电了,检查所有接触点,漏电大的话可以直接看到小电弧发光
5.不接倍压部分,能放一点电弧就说明高压包基本没问题,调节频率变化依次为打火距离增大,等离子火焰,最大是密集电火花束并响亮声音zz声
B现象解释
1.有水开的丝丝声---有漏电,
三万伏特以上(一厘米电弧),不要相信什么是绝对不导电的,特别是纸张和木材物品。
(标准空气:20~30Kv/CM;
玻璃:60Kv/CM;
聚乙烯:180KV/CM;
有机玻璃;276~301Kv/CM)
还一种就是表面击穿,就算用上有机玻璃,电弧会在物体表面转弯,最好用有机玻璃还抽真空,那就无敌了)
2.一天某一时间段不能打火,打火端被电腐蚀,受湿度影响加大。
3.高压包输出正常,之前可以打火,之后不能打火,逐级让打火端靠近打火强度衰减很大,反而没有倍压效果:可能的原因只有两个,漏电和某一个电容击穿了。
4.打火端出现等离子火焰:打火间距太短,加大打火间距(若长期不动,打火端会烧蚀掉)
最后祝所有玩马克思的实验成功!。
马克思发生器
我自己做了个马克思电容和电阻并联完了高压包也有了、还有个13V的电源、就是不知道怎么接别人说13V的电源必须是交流电、应该怎么弄12-24V的电源如果是直流或者是低频交流则必须接入驱动电路提高其频率交流接入前需要整流滤波,这样就得到一个高频的电源,由驱动电路引出初级线圈绕在高压包磁芯上,然后就可以在高压包上感应出一个较高的电势驱动电路选择:ZVS推挽电路 494调制电路,(需555信号源电路),信号源放大驱动(555电路+三极管放大)好像还有其他的高频逆变电路可以选用,不过好用的就上面这几种。
马克思发生器- 概述马克思发生器(Marx Generator)是一种利用电容并联充电再串联放电的高压装置,该结构由E.Marx于1924年提出,它能模仿雷电及操作过电压等过程。
所以经常用于绝缘冲击耐压及介质冲击击穿、放电等试验中。
图1 马克思发生器马克思发生器- 原理工作原理:如图1所示。
图中C为级电容,它们由充电电阻R 并联起来,通过整流回路T-D-r充电到V。
此时,因保护电阻r 一般比R约大10倍,它不仅保护了整流设备,而且还能保证各级电容充电比较均匀。
在第1级中g0为点火球隙,由点火脉冲起动;其他各级中g为中间球隙,它们调整在g0起动后逐个动作。
这些球隙在回路中起控制开关的作用,当它们都动作后,所有级电容C就通过各级的波头电阻Rf串联起来,并向负荷电容C0充电。
此时,串联后的总电容为C/n,总电压为nV。
n为发生器回路的级数。
由于C0较小,很快就充满电,随后它将与级电容C一起通过各级的波尾电阻Rt放电。
这样,在负荷电容C0上就形成一很高电压的短暂脉冲波形的冲击电压。
在此短暂的期间内,因充电电阻R远大于Rf和Rt,因而它们起着各级之间隔离电阻的作用。
冲击电压发生器利用多级电容器并联充电、串联放电来产生所需的电压,其波形可由改变Rf和Rt的阻值进行调整,幅值由充电电压V 来调节,极性可通过倒换硅堆D两极来改变。
高功率脉冲马克思发生器
高功率脉冲马克思发生器摘要脉冲是短时间内突变,随后又迅速返回其初始值的物理量。
脉冲功率技术是一门新兴的技术。
从上世纪70年代后期,随着核物理技术、电子束、加速器、激光、放电理论和等离子体技术的研究和日益广泛的应用,脉冲功率技术才得到重视和迅速的发展。
本论文首先介绍了仿真软件Multisim的发展以及在电路模拟方面的各种功能,然后介绍了高功率脉冲技术的发展、应用和MARX发生器的原理,同时结合Multisim设计电路,最后对MARX发生器的元件参数和仿真结果进行了研究。
本课题是通过对高功率脉冲技术知识的了解,利用Multisim软件设计出基本的MARX发生器的电路,然后对其进行仿真,最后通过对开关等元件参数的调整设计出一套能产生高功率脉冲电压的MARX发生器。
关键词:高功率脉冲技术;MARX发生器;MultisimAbstractPulse mutation is a short time, then quickly returns to its initial values of physical quantities. Pulsed power technology is a new technology. In the later than 1970s ,as nuclear technology, electron beam, accelerator, laser, discharge theory and plasma technology has been widely research and application of pulse power technology to get attention and rapid development. This thesis firstly introduces the development of simulation software, Multisim and various functions in the circuit simulation, and then introduces the development and application of high power pulse technology and the principle of MARX generator, at the same time, combined with Multisim circuit design, the components of MARX generator parameters and simulation results are studied.This topic is through the understanding of the high power pulse technology, using the Multisim software to design the basic circuit of MARX generator, then carries on the simulation, finally through the adjustment of the switch element parameters, such as design a set of MARX generator can generate high power pulse voltage.Key words:High Pulsed Power Technology ; MARX generator ; Multisim目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2高功率脉冲技术研究意义及现状 (1)1.3本课题研究的主要内容 (2)2 马克思发生器相关理论 (3)2.1马克思发生器的概述 (3)2.2马克思发生器的原理 (3)主要元件及其功用 (4) (6) (7)2.3马克思发生器的充电过程分析 (10)2.4马克思发生器的放电过程分析 (10)3 MULTISIM 简介 (13)3.1M ULTISIM的概述 (13)M ULTISIM的主窗口界面 (13) (13)工具栏 (17)3.2M ULTISIM对元器件的管理 (18)3.3输入并编辑电路 (19)3.3.1设置M ULTISIM的通用环境变量 (19)3.3.2取用元器件 (19)3.3.3将元器件连接成电路 (20)3.4虚拟仪器及其使用 (20)3.5M ULTISIM的优势和特点 (21)M ULTISIM的特点 (21) (23)M ULTISIM附加功能 (24)4 基于MULTISIM的高功率脉冲MARX发生器 (25)4.1元件选择与参数设定 (25)4.2电路图设计 (28)4.3马克思发生器运行及结果仿真 (28)发生器运行的电路变化 (28)4.3.2仿真结果 (29)4.4结果分析 (30)4.5其他实验电路图 (31) (31) (32)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)附录A英文原文 (37)附录B中文翻译 (49)1 绪论1.1 课题背景利用NI Multisim11可实现计算机仿真设计与虚拟实验,与传统的电子电路设计与实验方法相比,具有如下特点:设计与实验可以同步进行,可以边设计边实验,修改调试方便;设计和实验用的元器件及测试仪器仪表齐全,可以完成各种类型的电路设计与实验;可方便的对电路参数进行测试和分析;可直接打印输出实验数据、测试参数、曲线和电路原理图;实验中不消耗实际的元器件,元器件种类不受限制,成本低、速度快、效率高;所设计的电路可直接在产品中使用。
特斯拉线圈和马克思发生器
特斯拉线圈和马克思发生器
特斯拉线圈和马克思发生器都是高压电源设备,它们在原理和用途上有一定的区别。
特斯拉线圈,又称高频高压变压器,是一种利用电磁共振原理工作的设备。
它主要由线圈、电容器和电阻等组成。
当输入直流电时,通过电磁共振原理,线圈会产生高频交流电。
特斯拉线圈在放电时能产生非常壮观的闪电效果,但其制作过程相对复杂,成本较高。
马克思发生器,又称脉冲直流高压电源,是一种基于电容串并联原理的设备。
它主要由电容器、电阻和高压电源等组成。
当高压电源对电容器充电时,电容器的电压逐渐升高。
当电压达到一定程度时,电容器会击穿并放电。
电容器的并联充电、串联放电使得电压骤增,从而产生脉冲直流高压。
马克思发生器结构相对简单,制作成本较低,适合用于产生较短的电弧。
总结一下,特斯拉线圈和马克思发生器的主要区别如下:
1.原理:特斯拉线圈利用电磁共振原理产生高频交流电,而马克思发生器利用电容串并联原理产生脉冲直流高压。
2.结构:特斯拉线圈结构较为复杂,制作成本较高;马克思发生器结构相对简单,制作成本较低。
3.用途:特斯拉线圈主要用于产生高频高压电源,放电效果壮观;马克思发生器主要用于产生脉冲直流高压,适合用于产生较短
的电弧。
以上就是关于特斯拉线圈和马克思发生器的介绍。
marx发生器中的隔离二极管的作用
marx发生器中的隔离二极管的作用
在马克思振荡器中,隔离二极管被用于隔离输入信号和输出信号之间的电路,以防止信号的反馈和干扰。
隔离二极管具有以下作用:
1. 防止信号反馈:隔离二极管可以防止输出信号返回到输入信号线路,避免信号反馈引起的振荡和不稳定。
2. 防止干扰:隔离二极管可以阻止其他电路或设备对输入信号线路的干扰。
它在输入和输出之间形成一个电气隔离屏障,可以防止噪声、杂波和其他干扰信号的干扰。
3. 保护输入和输出设备:隔离二极管可以防止输入和输出设备之间的电流和电压冲击。
它扮演着保护作用,确保信号的稳定传输,提高设备的寿命。
总的来说,隔离二极管在马克思振荡器中起到隔离、保护和防止干扰的作用,确保信号的可靠传输和系统的稳定运行。
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工作原理:如图1所示。
图中C为级电容,它们由充电电阻R 并联起来,通过整流回路T-D-r充电到V。
此时,因保护电阻r 一般比R约大10倍,它不仅保护了整流设备,而且还能保证各级电容充电比较均匀。
在第1级中g0为点火球隙,由点火脉冲起动;其他各级中g为中间球隙,它们调整在g0起动后逐个动作。
这些球隙在回路中起控制开关的作用,当它们都动作后,所有级电容C就通过各级的波头电阻Rf串联起来,并向负荷电容C0充电。
此时,串联后的总电容为C/n,总电压为nV。
n为发生器回路的级数。
由于C0较小,很快就充满电,随后它将与级电容C一起通过各级的波尾电阻Rt放电。
这样,在负荷电容C0上就形成一很高电压的短暂脉冲波形的冲击电压。
在此短暂的期间内,因充电电阻R远大于Rf和Rt,因而它们起着各级之间隔离电阻的作用。
冲击电压发生器利用多级电容器并联充电、串联放电来产生所需的电压,其波形可由改变Rf和Rt的阻值进行调整,幅值由充电电压V 来调节,极性可通过倒换硅堆D两极来改变。
图中C1为主电容,又称冲击电容,它相当于各级串联后的总电容,即;C2为负荷电容,即C2=C0,它包括调波电容、试品电容、测量设备(分压器)电容及联线等寄生电容;G代表控制放电的球隙;Rf和Rt分别为波头电阻和波尾电阻,它们相当于各级rf和rt的总和,即Rf=nrf,Rt=nrt;U1为充电电压,它相当于各级串联后的总电压,即U1=nV;U2为输出电压,即所需的冲击电压。
此等值电路相当于单级冲击电压发生器的电路。
根据电路分析,输出电压U2(t)为一双指数函数 Marx(马克思发生器)τ1>>τ
半峰值时间T2≈0.69Rt(C1+C2)
效率冲击电压发生器输出电压幅值V2m与充电电压пV 之比称作发生器的效率η,即η=(V2m /nV)×100%
对雷电冲击波,η一般约80%;对操作冲击波,η有时仅60%。
冲击电压波形参数T1(Tcr)、T2及发生器效率η与回路结构和参数有关,均需通过实际调试进行调整和确定。
对于电力变压器等带有绕组的电力设备,通常还要求做雷电冲击截波试验。
冲击电压发生器外接一截断间隙即可产生冲击截波。
标准雷电截波是标准雷电冲击波经过2~5μs截断的波形。
冲击电压发生器是高电压试验室的基本试验设备之一。
目前中国已建的冲击电压发生器最高额定电压为6MV,有个别国家高达10MV。
涉及到特斯拉线圈的一些计算公式
1.电弧长度:电弧长度 L(单位:英寸); 变压器功率 P (单位瓦特);
L=1.7*sqrt(P) (sqrt为开方)
2.电容阵容量:变压器输出电压(交流)E(单位伏特); 变压器输出电流
I(单位毫安); 电容器阵列最大容量C(单位微法) ; 交流频率F(单位赫兹) C=(10^6)/(6.2832*(E/I)*F) [电容的大小涉及到与变压器功率的一个匹配问题,当电容过大时在交流上升到顶点时(即sqrt (2)*V时,
电容电压过低无法击穿打火器的空气隙则打火器无法启动就无法工作,
整个系统也就无从启动 ]
3.电容阵的计算就是电容的简单串,并联,初中就学过,在此就不提了.例
如当变压器功率为1000瓦时,输出电压为10000伏(交流),那么电容匹配为0.0318uf,手头有电容规格为:0.047uf 1000~,1600-,再取保险一点到耐压 1500v~则需要电容阵列安排如下:15个电容串联成一个基本链(BC);再10个这样的基本链并联而成(J),共需要电容150个,若每支电容分压降为630v~(这样可以大幅度延长电容寿命),则: 24–BC,16–J,共需384支电容.
4.其他:震荡频率:F = 1/(2*Pi*sqrt(L*C))
主线圈相关计算如下图次极线圈相关计算如下图
放电终端相关计算如下图。