Circuit Simulations of a Marx Generator with Charger

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.