Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Circuit Simulations of a Marx Generator with Charger.

Circuit Simulations of a Marx Generator with Charger. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Akyez Mose, Appelgren Patrik, Elfsberg Mattias, Larsson Anders, Nyholm Sten E
Ort: Stockholm
Sidor: 62
Utgivningsår: 2005
Publiceringsdatum: 2005-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--1645--SE)
Nyckelord HPM, pulsad kraft, Matlab/Simulink, simuleringar, laddaggregat, Marzgenerator, högspänning, virkator, pulsed power, charging unit, high voltage, vircator
Sammanfattning En marxgenerator är attraktiv som högspänningspulsgenerator i en HPM-stridsdel eftersom det kan byggas kompakt och kan förstärka en spänning med mer än en storleksordning. För att konstruera en kompakt och effektiv Marxgenerator, är det nödvändigt att kunna simulera dess uppträdande. Denna rapport presenterar en kretssimuleringsmodell av en 20 stegs Marxgenerator och en snabb Marxladdare tillsammans med ett urval av simuleringsresultat. Simuleringar har genomförts för såväl upp- som urladdningsförloppen. Urladdning i en resistiv last och en virkatorlast har modellerats. Simulinkmodellen för Marxgeneratorurladdning i en resistiv last visar god överensstämmelse med experimentella resultat. En av de mest kritiska komponenterna att modellera är gnistgapen som slutande kretselement, eftersom dessa påverkar den tid det tar att avfyra Marxgeneratorn och är källor till högfrekventa oscillationer i kretsen. Med en enkel virkatormodell som last erhålls kvalitativ överensstämmelse med uppmätta strömmar och frekvenser. Modellen kan användas för parameterstudier av Marxkonstruktioner, som har olika antal steg, stegimpedanser, etc. Simuleringsmodellen kan också användas som underlag för experimentella och teoretiska studier av olika laster anslutna till en Marxgenerator.
Abstract A Marx generator is an attractive high-voltage pulse source for a High Power Microwave warhead since it can be built rather compact and can amplify the voltage by an order of magnitude or more.To design a compact and efficient Marx generator, it is essential to be able to simulate its behaviour. This report presents a circuit simulation model of a 20 stage Marx generator and a rapid charger along with selected simulation results. Simulations have been carried out of both charging and discharging of the Marx generator. Discharges into a resistive load and a vircator load have also been modelled. The Simulink model of a Marx generator discharge into a resistive load shows good agreement with experimental results. One of the most crucial components to model is the spark gap closing switch, since it determines the time it takes to fire the Marx generator and initiates the high frequency oscillations in the circuit. With a simple vircator model is load, the agreement with measured current and frequency is qualitatively correct. The model can be used for parameter studies of the Marx system and hence also for finding ways to improve its function and efficiency. The Marx model can easily be adapted to other Marx generator designs, with different numbers of stages, stage impedances, etc. The Simulation model can also be used as base for experimental and theoretical studies of various loads connected to a Marx generator.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182