• Title/Summary/Keyword: Marx Generator

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Ultra fast Marx Generator of N2, SF6, N2-SF6 Mixture Gas based on Research Output Characteristics (초고속 Marx Generator의 N2, SF6, N2-SF6 혼합가스에 따른 출력 특성 연구)

  • Doo, Jin-Suk;Han, Seung-Moon;Huh, Chang-Su;Choi, Jin-Soo
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.59 no.10
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    • pp.1850-1855
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    • 2010
  • The application field of the pulse power is very wide. Recently, Pulse power technologies take a large place in several applications. Then, many civil and military applications proceed. Marx generator is widely used in high voltage applications. Marx generator is widely used in high voltage applications, such as eletromagnetic wave and power lasers. This paper, we described about the high voltage pulse generator. A compact size high voltage pulse generator with nanosecnd rise time has been fabricated and investigated experimentally. The marx generator has 2 stages. Each stage was constructed one charging capacitor, two electrodes and one charging resistor. A inductance structure is used in order to improve the switching performances fo the whole generator. The experiments of rise time in pure gas and mixtures of gases were described. We tested the Marx generator at different insulation gas. the results show that the dielectric strength of the $N_2-SF_6$ mixture was significantly increased compared with pure nitrogen gas. The experimental results show that the rise time characteristics of the Marx generator can be controlled through varying insulation gas.

Insulation Gas to characterize the rise-time of an Utra-fast Marx generator (절연 가스에 따른 초고속 Marx generator의 상승 시간 특성)

  • Doo, Jin-Suk;Bang, Jung-Ju;Kim, Kwang-Yong;Hwang, Sun-Mook;Seo, Yu-Jin;Huh, Chang-Su
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1396_1397
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    • 2009
  • Recently, there has been considerable interest in electromagnetic pulse (EMP) source for no lethal directed energy weaponry applications. The compactness of the Marx generator, coupled with its ability to be powered by battery technology, makes it a viable handled impulse source. The marx generator has 2 stages. Each stage was constructed one charging capacitor, two electrodes and one charging resistor. A inductance structure is used in order to improve the switching performances fo the whole generator. The experiments of rise time in pure gas and mixtures of gases were described. The experimental results show that the rise time characteristics of the marx generator can be controlled through varying insulation gas.

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Solid State MARX Generator Using IGBTs and EMTP simulations (IGBT 스위치를 이용한 전력용 반도체 Marx Generator와 EMTP 시뮬레이션)

  • Sung, Young-Hun;Lee, Keun-Yong;Ko, Kwang-Cheol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1241-1242
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    • 2006
  • 기존의 Gap switch를 이용한 Marx generator는 트리거-펄스 발생회로가 따로 필요하여 복잡한 구조를 가질 뿐만 아니라, 스위치의 짧은 수명과 스위치 내부의 스파크전류의 Jitter 현상, 그리고 순차적인 스위치 turn-on과 스위치 내외부의 인덕턴스로 인한 전압 상승시간의 지연 등의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 해결하기 위해 기존의 Gap switch대신 전력용 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors) 스위치를 이용한 Marx generator를 제안하고, 제안된 회로의 동작을 구현하기 위해 전력계통용 전자기과도현상 해석프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transient Program)를 사용하여 시뮬레이션 하여 IGBT스위치가 이상적인 동작을 할 때 얻어지는 이 점을 알아보기로 한다.

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Marx Generator Implementation Using IGBT Stack (IGBT 스택을 이용한 Marx Generator 구현)

  • Kim, J.H.;Min, B.D.;Kim, J.S.;Rim, G.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • pp.507-510
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    • 2005
  • High voltage pulse power supply using Marx generator and solid-state switches is proposed in this study. The Marx generator is composed of 12 stages and each stage is made of IGBT stack, two diode stacks, and capacitor. To charge the capacitors of each stage in parallel, inductive charging method is used and this method results in high efficiency and high repetition rates. It can generate the pulse voltage with the following parameters: Voltage: up to 120kv Rising time: sub ${\mu}S$ Pulse width: up to $10{\mu}S$, Pulse repetition rate: 1000pps The proposed pulsed power generator uses IGBT stack with a simple driver and has modular design. So this system structure gives compactness and easiness to implement total system. Some experimental results are included to verify the system performances in this paper.

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Solid State MARX Generator Using IGBTs and EMTP simulations (IGBT 스위치를 이용한 전력용 반도체 Marx Generator와 EMTP 시뮬레이션)

  • Sung, Young-Hun;Lee, Keun-Yong;Ko, Kwang-Cheol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1701-1702
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    • 2006
  • 기존의 Gap switch를 이용한 Marx generator는 트리거-펄스 발생회로가 따로 필요하여 복잡한 구조를 가질 뿐만 아니라, 스위치의 짧은 수명과 스위치 내부의 스파크전류의 Jitter 현상, 그리고 순차적인 스위치 turn-on과 스위치 내외부의 인덕턴스로 인한 전압 상승시간의 지연 등의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 해결하기 위해 기존의 Gap switch대신 전력용 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors) 스위치를 이용한 Marx generator를 제안하고, 제안된 회로의 동작을 구현하기 위해 전력계통용 전자기과도현상 해석프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transient Program)를 사용하여 시뮬레이션 하여 IGBT스위치가 이상적인 동작을 할 때 얻어지는 이점을 알아보기로 한다.

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Solid State MARX Generator Using IGBTs and EMTP simulations (IGBT 스위치를 이용한 전력용 반도체 Marx Generator와 EMTP 시뮬레이션)

  • Sung, Young-Hun;Lee, Keun-Yong;Ko, Kwang-Cheol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.2207-2208
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    • 2006
  • 기존의 Gap switch를 이용한 Marx generator는 트리거-펄스 발생회로가 따로 필요하여 복잡한 구조를 가질 뿐만 아니라, 스위치의 짧은 수명과 스위치 내부의 스파크전류의 Jitter 현상, 그리고 순차적인 스위치 turn-on과 스위치 내외부의 인덕턴스로 인한 전압 상승시간의 지연 등의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 해결하기 위해 기존의 Gap switch대신 전력용 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors) 스위치를 이용한 Marx generator를 제안하고, 제안된 회로의 동작을 구현하기 위해 전력계통용 전자기과도현상 해석프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transient Program)를 사용하여 시뮬레이션 하여 IGBT스위치가 이상적인 동작을 할 때 얻어지는 이점을 알아보기로 한다.

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Solid State MARX Generator Using IGBTs and EMTP simulations (IGBT 스위치를 이용한 전력용 반도체 Marx Generator와 EMTP 시뮬레이션)

  • Sung, Young-Hun;Lee, Keun-Yong;Ko, Kwang-Cheol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.575-576
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    • 2006
  • 기존의 Gap switch를 이용한 Marx generator는 트리거-펄스 발생회로가 따로 필요하여 복잡한 구조를 가질 뿐만 아니라, 스위치의 짧은 수명과 스위치 내부의 스파크전류의 Jitter 현상, 그리고 순차전인 스위치 turn-on과 스위치 내외부의 인덕턴스로 인한 전압 상승시간의 지연 등의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 해결하기 위해 기존의 Gap switch대신 전력용 반도체 소자인 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors) 스위치를 이용한 Marx generator를 제안하고, 제안된 회로의 동작을 구현하기 위해 전력계통용 전자기과도현상 해석프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transient Program)를 사용하여 시뮬레이션 하여 IGBT스위치가 이상적인 동작을 할 때 얻어지는 이점을 알아보기고 한다.

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200 kV 50 ns Coaxial Type Mini Marx Generator (200 kV, 50 ns급 동축형 Mini Marx 펄스발생장치)

  • Lee, Sang-Woog;Lee, Chae-Min;Chang, Yong-Moo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • pp.481-482
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    • 2008
  • We have designed a Marx Generator, named EMD Pulse Generator(EPG), which makes steep front high voltage, 50ns rise time and 200kV high. It was designed as coaxial type and in small size, 70cm high and 20cm in diameter. The firing system is trigatron type and the spark gap switches in each stage are coaxial with the axis of the system. In this paper we mention about the characteristics of EPG and several experimental data.

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Fast Rise Time High Voltage Pulse Generator Applying The Marx Generator (Marx 펄스발생기를 응용한 소형 고전압 급준 펄스 발생장치)

  • Park, Seung-Lok;Chung, Suk-Hwan;Kim, Jin-Gyu;Moon, Jae-Duk
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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    • v.50 no.2
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    • pp.72-78
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    • 2001
  • A compact size high voltage pulse generator with nanosecond rise time has been designed and investigated experimentally. The inductance of a pulse generator can be reduced by fixing the Marx generator and pulse forming network components into a single cylindrical unit. As a result, nanosecond rise time about $8{\sim}10[ns]$ and pulse width of several hundred [ns] can be obtained from a modified Marx pulse generator. And parametric studies showed that the rise time of the output pulse was depended little on the change of the load resistance and the charging capacitance while, the pulse width of the output pulse was depended greatly upon the change of the load resistance and the charging capacitance. The theoretical showed the possibility to design the laboratory-size pulse generator very fast rising time and a proper pulse width by minimizing stray inductance and varying resistance and capacitance.

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