馬克思發生器（Marx Generator）是通過低壓直流電源產生高壓脈衝，通過電容並聯充電再串聯放電的高壓裝置，該結構由Erwin Otto Marx於1924年提出，它能模仿雷電及操作過電壓等過程。所以經常用於絕緣衝擊耐壓及介質衝擊擊穿、放電等高能物理試驗中。例如，模擬雷電對電力線齒輪和航空設備的影響。
基本介紹
- 中文名：馬克思發生器
- 外文名：Marx Generator
- 實質：放電的高壓裝置
- 提出時間：1924年
- 發明人：Erwin Otto Marx
簡介,套用,原理,
簡介
馬克思發生器（Marx Generator）是一種利用電容並聯充電再串聯放電的高壓裝置。
套用
該結構由E.Marx於1924年提出，它能模仿雷電及操作過電壓等過程。所以經常用於絕緣衝擊耐壓及介質衝擊擊穿、放電等試驗中。
圖1 馬克思發生器
圖1 馬克思發生器原理
工作原理：如圖1所示。圖中C為級電容,它們由充電電阻R 並聯起來,通過整流迴路T-D-r充電到V。此時,因保護電阻r 一般比R約大10倍,它不僅保護了整流設備,而且還能保證各級電容充電比較均勻。在第1級中g0為點火球隙，由點火脈衝起動；其他各級中g為中間球隙,它們調整在g0起動後逐個動作。這些球隙在迴路中起控制開關的作用,當它們都動作後,所有級電容C就通過各級的波頭電阻Rf串聯起來,並向負荷電容C0充電。此時,串聯後的總電容為C/n，總電壓為nV。n為發生器迴路的級數。由於C0較小，很快就充滿電,隨後它將與級電容C一起通過各級的波尾電阻Rt放電。這樣，在負荷電容C0上就形成一很高電壓的短暫脈衝波形的衝擊電壓。在此短暫的期間內,因充電電阻R遠大於Rf和Rt,因而它們起著各級之間隔離電阻的作用。衝擊電壓發生器利用多級電容器並聯充電、串聯放電來產生所需的電壓，其波形可由改變Rf和Rt的阻值進行調整,幅值由充電電壓V 來調節，極性可通過倒換矽堆D兩極來改變。
圖中C1為主電容，又稱衝擊電容，它相當於各級串聯後的總電容,即;C2為負荷電容,即C2=C0，它包括調波電容、試品電容、測量設備（分壓器）電容及聯線等寄生電容;G代表控制放電的球隙;Rf和Rt分別為波頭電阻和波尾電阻,它們相當於各級rf和rt的總和，即Rf=nrf，Rt=nrt；U1為充電電壓,它相當於各級串聯後的總電壓，即U1=nV；U2為輸出電壓,即所需的衝擊電壓。此等值電路相當於單級衝擊電壓發生器的電路。根據電路分析，輸出電壓U2(t)為一雙指數函式 τ1>>τ
Marx（馬克思發生器）
Marx（馬克思發生器）半峰值時間T2≈0.69Rt(C1+C2)
效率 衝擊電壓發生器輸出電壓幅值V2m與充電電壓пV 之比稱作發生器的效率η，即
η=(V2m /nV)×100%
對雷電衝擊波，η一般約80%；對操作衝擊波，η有時僅60%。
衝擊電壓波形參數T1(Tcr)、T2及發生器效率η與迴路結構和參數有關，均需通過實際調試進行調整和確定。
對於電力變壓器等帶有繞組的電力設備，通常還要求做雷電衝擊截波試驗。衝擊電壓發生器外接一截斷間隙即可產生衝擊截波。標準雷電截波是標準雷電衝擊波經過2～5μs截斷的波形。
衝擊電壓發生器是高電壓試驗室的基本試驗設備之一。中國已建的衝擊電壓發生器最高額定電壓為6MV，有個別國家高達10MV。
