کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی امین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

طراحی و پیاده سازی ژنراتور تولید کننده پالس PFN-Marx فشرده و ماژولار برای تولید پالس 25 کیلوولتی

نویسندگان :

محمد حسین رنجبر¹ محمدجواد گل علی پور²

1- دانشگاه جامع امام حسین (ع) 2- دانشگاه شهید بهشتی

کلمات کلیدی :

پالس مستطیلی، تحریک مارکس، توان پالسی، ژنراتور مارکس، شبکه شکل دهنده پالس

چکیده :

مدار تولیدکننده پالس ژنراتور مارکس از گذشته تا به امروز همواره یکی از پرکاربردترین و مهمترین منابع مورد استفاده در سامانه های پرتوان پالسی و همچنین آزمایشگاه های تست استقامت عایقی تجهیزات در برابر صاعقه بوده است. در دهه های اخیر، ژنراتورهای مارکس از ساختار بزرگ و روباز به سمت ساختارهای فشرده و کم حجم متمایل شده اند. ژنراتورهای مارکس فشرده به صورت مستقیم به عنوان منبع تغذیه برخی از سیستم های پالسی قابل حمل و همچنین به عنوان ژنراتور تریگ واسط در سیستم های پالسی بسیار پرتوان، کارایی دارد. اگرچه فشرده سازی ژنراتور مارکس از نظر کاربردی مطلوب است، طراحی سیستم را با چالش هایی مواجه می سازد که نیازمند تحلیل های عمیق تری نسبت به انواع بزرگ و پرحجم قبلی است. همچنین ژنراتور مارکس ساده این محدودیت را دارد که پالس های تولیدی آن سطح تختی ندارد و ماکزیمم ولتاژ تولید با گذشت زمان به صورت نمایی دچار افت می شود که همین امر استفاده بی واسطه از آن را در برخی از کاربردها نظیر تولید بیم الکترونی را منتفی می سازد. در این مقاله، طراحی و پیاده سازی ژنراتور PFN-Marx با ساختاری فشرده و کم حجم به منظور ایجاد پالس مستطیلی 25 کیلوولتی ، ارائه می شود. بدین منظور ابتدا مباحث تئوری مرتبط بیان شده، سپس شبیه سازی عملکرد این ژنراتور در نرم افزار شبیه سازی EMTP صورت می پذیرد و چالش های طراحی مشخص می گردد. سپس ژنراتور به صورت ماژولار در پنج طبقه ساخته می شود و نتایج تست عملی مورد تحلیل قرار می گیرد.