Paso 5: Esquema del circuito y funcionamiento
Una vez que hayas reunido las piezas requeridas, puede comenzar el proceso tedioso de construir este generador de Marx!
El generador de Marx puede dividirse en tres secciones.
La primera sección consiste en la alimentación y los circuitos de 555 control. Toma la fuente de alimentación de batería de 12V y produce una salida de CA de 240V. El temporizador 555, configurado en el modo de oscilador astable, genera una onda cuadrada que se alimenta en la base del transistor de alta potencia. El transistor conmuta la corriente a través de la más pequeña bobina del transformador, induce un voltaje de intensificación a través de la bobina más grande.
La segunda sección es un multiplicador de tensión Cockcroft-Walton (CW). Toma el 240VAC de la primera sección y produce una salida DC de 8kV. La entrada CA se filtra a través de una serie de diodos y condensadores en cascada. Cada "stage" del multiplicador CW requiere dos diodos y dos condensadores. La tensión de salida de la multiplicadora CW puede ser calculada como Vo = Vi (2n), donde Vo es el voltaje de salida, Vi es el voltaje de entrada y n es el número de etapas. Debido a las propiedades reactivas de condensadores, hay limitaciones prácticas para el número de etapas en un multiplicador CW. Yo utilizó 16 etapas en mi diseño y experimentado no hay problemas de rendimiento grave.
La sección final es el actual circuito de generador de Marx. Toma la salida de la C.C. de 8kV de multiplicador de la CW y produce impulsos de alto voltaje de sobre 180kV! El circuito generador de Marx consiste en resistores, capacitores y boquetes de chispa dispuestos en una estructura de escalera. El generador de Marx opera con el Banco de alto voltaje condensadores primero carga en paralelo por resistencias y luego descargan en serie a través de boquetes de chispa. Cuando el primer condensador excede un voltaje de avería crítica, se dispara el primer boquete de chispa, conectar efectivamente los primeros y segundo los condensadores en serie. Sus tensiones se agregue y desencadenar los segundo y subsiguientes boquetes de chispa al fuego, dando por resultado una avalancha de conexiones. El voltaje en el condensador equivalente ideal sigue Vo = Vi (n), donde Vi es la tensión de entrada y n es el número de etapas en el generador con n = 45 para mi diseño. Si el voltaje combinado de todos los condensadores es suficiente para ionizar el boquete de chispa final, se forma una chispa grande, indicando que la batería encendido generador de Marx está trabajando!
