Erdungskonzept für einen halbleitergeschalteten Marxgenerator mit resonanter Aufladung

Abstract

Für den Aufschluss pflanzlicher Zellen mit Hilfe von gepulsten elektrischen Feldern (Elektroporation) kommen in der Nahrungsmittelindustrie Elektroporationsanlagen zum Einsatz [1]. Für diesen Zweck entwickelt das KIT/IHM einen halbleitergeschalteten Marxgenerator mit resonanter Aufladung. Für Studienzwecke wurde ein 8-stufiger Marxgenerator aufgebaut und an einer künstlichen Last in Betrieb genommen. Er ist für eine Stufenspannung von UL = 1 kV, einen gepulsten Entladestrom von Î = 500 A und eine Pulsrepetitionsrate von frep = 500 Hz ausgelegt [2]. Resonantes Laden ermöglicht auf einfache Weise ein schnelles Nachladen des Generators bei gleichzeitiger Spannungsverdoppelung. Der Ladestrompfad des Generators ist mit stromkompensierten Drosseln bestückt, die für den Ladestrom als Gegentaktsignal eine geringe Impedanz und für den Ausgangspuls eine große Impedanz darstellen.