RU22597U1 - POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR - Google Patents

POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR

Info

Publication number
RU22597U1
RU22597U1 RU2001129586/20U RU2001129586U RU22597U1 RU 22597 U1 RU22597 U1 RU 22597U1 RU 2001129586/20 U RU2001129586/20 U RU 2001129586/20U RU 2001129586 U RU2001129586 U RU 2001129586U RU 22597 U1 RU22597 U1 RU 22597U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
load
current
storage device
transformer
Prior art date
Application number
RU2001129586/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.В. Грехов
С.В. Коротков
Д.В. Христюк
Original Assignee
Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН filed Critical Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН
Priority to RU2001129586/20U priority Critical patent/RU22597U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU22597U1 publication Critical patent/RU22597U1/en

Links

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

Мощный полупроводниковый генератор, включающий силовую цепь из последовательно соединенных силового емкостного накопителя энергии, реверсивно включаемого динистора, подключенного анодом к положительному выводу силового емкостного накопителя, а катодом - к началу вторичной обмотки трансформатора с насыщающимся сердечником, и нагрузки, и цепь запуска, подключенную к первичной обмотке трансформатора, содержащую последовательно соединенные запускающий емкостный накопитель энергии, подключенный отрицательным выводом к концу первичной обмотки трансформатора, и ключ, отличающийся тем, что в генератор дополнительно введен дрейфовый диод с резким восстановлением, подключенный параллельно нагрузке так, что его анод соединен с отрицательным выводом упомянутого силового емкостного накопителя.A powerful semiconductor generator comprising a power circuit from a series-connected power capacitive energy storage device, a reversibly switched dinistor connected by the anode to the positive terminal of the power capacitive storage device, and a cathode to the beginning of the secondary winding of the transformer with a saturable core, and the load and the start circuit connected to the primary transformer winding, containing in series connected starting capacitive energy storage, connected negatively to the end of the primary transformer windings, and the key, characterized in that the generator further introduced drift recovery diodes connected in parallel with the load so that its anode connected to the negative terminal of said power storage capacitor.

Description

МОЩНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ГЕНЕРАТОР.POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR.

Предлагаемая полезная модель относится к области импульсной техники, точнее - к генерированию электрических импульсов, и может быть использована, например, в системах электроразрядной очистки промышленных газовых выбросов, в которых для надежной и безопасной эксплуатации необходимо формирование мощных импульсов тока большой длительности с малой длительностью нарастания фронта.The proposed utility model relates to the field of pulsed technology, more precisely to the generation of electrical pulses, and can be used, for example, in electric discharge cleaning systems for industrial gas emissions, in which for reliable and safe operation it is necessary to generate powerful current pulses of long duration with a short rise time .

Для формирования мощных, но коротких импульсов тока (наносекундного диапазона длительности) в настоящее время существуют мощные полупроводниковые генераторы на основе дрейфовых диодов с резким восстановлением (ДДРВ) 1. Их принцип действия основан на эффекте быстрого восстановления запирающей способности ДДРВ при изменении полярности тока в силовой цепи, состоящей из последовательно включенных ДДРВ, инд5чстивности и силового конденсатора. Сначала через силовую цепь пропускается короткий (не более 300-400 наносекунд) импульс прямого тока 1у с плотностью не более 100 ампер на квадратный сантиметр рабочей площади ДДРВ. Этот ток создает резко неоднородное распределение электроннодырочной плазмы в п-базе диода и обеспечивает заряд силового конденсатора. Затем через ДДРВ проходит короткий импульс обратного тока, являющийся током разряда силового конденсатора. В момент максимума обратного тока п-база ДДРВ полностью освобождается от заряда неосновных носителей, накопленного в процессе прохождения прямого тока 1у. При этом переход ДДРВ смещается в запорном направлении, и образующаяся область объемного заряда расширяется в п-базе за счет выведения из структуры диода основных носителей (электронов). Соотношение между плотностью обратного тока и концентрацией основных носителей в базе выбирается так, чтобы обеспечить движение электронов с предельно возможной скоростью (10 см/сек). В результате обеспечивается очень быстрый (единицы наносекунд) обрью тока в ДДРВ и коммутация тока силовой цепи в параллельно подключенную нагрузку.For the formation of powerful, but short current pulses (nanosecond range of duration), there are currently powerful semiconductor generators based on drift diodes with sharp recovery (DDRV) 1. Their principle of operation is based on the effect of the fast recovery of the blocking ability of the DDRV when changing the polarity of the current in the power circuit , consisting of series-connected DDRV, ind5ivostnosti and power capacitor. First, a short (not more than 300-400 nanoseconds) direct current pulse 1u with a density of not more than 100 amperes per square centimeter of the working area of the DDRV is passed through the power circuit. This current creates a sharply inhomogeneous distribution of the electron-hole plasma in the p-base of the diode and provides the charge of the power capacitor. Then a short reverse current pulse passes through the DDRV, which is the discharge current of the power capacitor. At the time of maximum reverse current, the p-base of the DDRV is completely freed from the charge of minority carriers accumulated during the passage of forward current 1u. In this case, the DDRV transition is displaced in the locking direction, and the resulting space charge region expands in the p-base due to the removal of the main carriers (electrons) from the diode structure. The ratio between the density of the reverse current and the concentration of the main carriers in the base is chosen so as to ensure the movement of electrons with the maximum possible speed (10 cm / sec). The result is a very fast (in a few nanoseconds) current flow in the DDRV and the current switching of the power circuit into a parallel connected load.

Недостатком генератора 1 является малая длительность коммутируемых в нагрузку импульсов силового тока (существенно меньше одной микросекунды), обусловленная малой величиной заряда Q, накопленного в силовом конденсаторе приThe disadvantage of generator 1 is the short duration of the power current pulses switched into the load (significantly less than one microsecond), due to the small amount of charge Q accumulated in the power capacitor at

прохождении тока ly. Малая величина заряда Q определяется принципиально малой длительностью тока 1у и сравнительно малой амплитудой этого тока, обусловленной малой величиной предельно допустимой плотности тока через ДДРВ.current passage ly. The small value of the charge Q is determined by the essentially short duration of the current 1u and the relatively small amplitude of this current, due to the small value of the maximum permissible current density through the DDRV.

Известен также мощный полупроводниковый генератор на основе реверсивно включаемого динистора (РВД) 2, взятый за прототип. Он содержит силовую цепь, состоящую из последовательно включенных РВД, силового емкостного накопителя энергии и вторичной обмотки трансформатора с насыщающимся сердечником, а также нагрузку и цепь запуска, подключенную к первичной обмотке трансформатора и состоящую из последовательно соединенных запускающего емкостного накопителя и ключа. При включении ключа цепи запуска на вторичной обмотке трансформатора возникает короткий импульс напряжения, амплитуда которого превышает величину напряжения заряда силового накопителя. При этом через РВД проходит импульс обратного тока 1у, обеспечивающий накопление в его структуре управляющего заряда, необходимого для последующего переключения. В момент насыщения сердечника трансформатора к РВД прикладывается прямое напряжение, он без задержки переключается и коммутирует в нагрузку импульс силового тока, являющийся током разряда силового накопителя. Если величина управляющего заряда достаточно велика, то переключение РВД происходит однородно по площади его структуры и с очень малыми потерями энергии, что обеспечивает высокие коммутационные возможности РВД при коммутации быстронарастающих импульсов силового тока. Так как РВД является прибором тиристорного типа, то длительность силового тока, проходящего через РВД после его переключения, определяется только величиной заряда Q, запасаемого в силовом емкостном накопителе в исходном состоянии. В рассмотренном генераторе, в отличие от устройства-аналога, не существует физических ограничений по длительности процесса зарядки и величине зарядного тока силового емкостного накопителя, и величина заряда Q может быть очень велика. При этом длительность импульса силового тока, коммутируемого в нагрузку, может составлять десятки и сотни микросекунд.Also known is a powerful semiconductor generator based on a reversibly switched dinistor (RVD) 2, taken as a prototype. It contains a power circuit consisting of a series-connected RVD, a power capacitive energy storage device and a secondary winding of a transformer with a saturable core, as well as a load and a start circuit connected to the transformer primary winding and consisting of a series starting capacitive storage device and a key. When the start circuit key is turned on, a short voltage pulse appears on the secondary side of the transformer, the amplitude of which exceeds the value of the charge voltage of the power storage device. At the same time, a reverse current pulse of 1u passes through the WFD, which ensures the accumulation in its structure of the control charge necessary for subsequent switching. At the time of saturation of the core of the transformer, a direct voltage is applied to the RVD, it switches without delay and switches the power current pulse, which is the discharge current of the power storage device, to the load. If the magnitude of the control charge is sufficiently large, then the WFM switches uniformly over the area of its structure and with very low energy losses, which ensures high switching capabilities of the WFD during switching of rapidly growing power current pulses. Since the RVD is a thyristor type device, the duration of the power current passing through the RVD after its switching is determined only by the value of the charge Q stored in the power capacitive storage in the initial state. In the generator under consideration, in contrast to the analog device, there are no physical restrictions on the duration of the charging process and the magnitude of the charging current of the power capacitive storage, and the charge Q can be very large. In this case, the duration of the pulse of the power current switched to the load can be tens or hundreds of microseconds.

Недостатком устройства-прототипа является сравнительно большая длительность фронта нарастания коммутируемого в нагрузку импульса силового тока не менее нескольких сотен наносекунд. Она определяется достаточно большой длительностью процесса установления стационарной проводимости в РВД вследствие относительно малой скорости диффузии носителей, заполняющих базовые области РВД в процессе коммутации силового тока.The disadvantage of the prototype device is the relatively long duration of the front of the rise of the switching current pulse of the power current of at least several hundred nanoseconds. It is determined by the sufficiently long duration of the process of establishing stationary conductivity in the WFD due to the relatively low diffusion rate of the carriers filling the base areas of the WFD during the switching of the power current.

Таким образом, существующие мощные полупроводниковые генераторы не могут обеспечить сочетание короткого (наносекундного) фронта нарастания с большой (микросекзшдной) длительностью импульсов силового тока, коммутируемых в нагрузку, что необходимо при эксплуатации систем электроразрядной очистки промышленных газовых выбросов, в которых используются мощные генераторы импульсов. В этих системах необходимо повышать однородность прохождения тока в коронном разряде газового промежутка для устранения возможности возникновения искрового пробоя, приводящего к аварийной ситуации, для чего нужно повысить эффективность воздействия на нагрузку, т.е. коммутировать импульсы с резким возрастанием фронта и большой длительностью.Thus, existing high-power semiconductor generators cannot provide a combination of a short (nanosecond) rise front with a large (microsecond) duration of power current pulses switched to a load, which is necessary when operating electric gas discharge cleaning systems using powerful pulse generators. In these systems, it is necessary to increase the uniformity of the passage of current in the corona discharge of the gas gap in order to eliminate the possibility of spark breakdown leading to an emergency, for which it is necessary to increase the efficiency of the impact on the load, i.e. switching pulses with a sharp increase in the front and a long duration.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание мощного полупроводникового генератора, обеспечивающего повышение надежности и безопасности эксплуатации систем электроразрядной очистки газов путем увеличения эффективности воздействия на физическую нагрузку.The objective of the proposed utility model is the creation of a powerful semiconductor generator that provides increased reliability and safety of operation of electric discharge gas cleaning systems by increasing the efficiency of the impact on physical activity.

Задача решается тем, что в мощном полупроводниковом генераторе, включающем силовую цепь из последовательно соединенных силового емкостного накопителя энергии, реверсивно включаемого динистора, подключенного анодом к положительному выводу силового емкостного накопителя, а катодом к началу вторичной обмотки трансформатора с насьш ающимся сердечником, и нагрузки, и цепь запуска, подключенную к первичной обмотке трансформатора, содержащую последовательно соединенные запускающий емкостный накопитель энергии, подключенный отрицательным выводом к концу первичной обмотки трансформатора, и ключ, в генератор дополнительно введен дрейфовый диод с резким восстановлением, подключенный параллельно нагрузке так, что его анод соединен с отрицательным выводом упомянутого силового емкостного накопителя.The problem is solved in that in a powerful semiconductor generator that includes a power circuit from a series-connected power capacitive energy storage device, a reversibly switched dynistor connected by an anode to the positive terminal of the power capacitive storage device, and a cathode to the beginning of the secondary winding of a transformer with a hanging core, and the load, and starting circuit connected to the primary winding of the transformer, containing serially connected starting capacitive energy storage connected negative m output to the end of the primary winding of the transformer, and the key, an additional drift diode with a sharp recovery is added to the generator, connected in parallel with the load so that its anode is connected to the negative terminal of the said capacitive storage device.

Электрическая схема предлагаемой полезной модели представлена на Фиг., где:The electrical circuit of the proposed utility model is presented in Fig., Where:

1-силовой емкостный накопитель энергии;1-power capacitive energy storage;

2- реверсивно включаемый динистор;2- reversibly included dinistor;

3-вторичная обмотка трансформатора;3-secondary transformer winding;

4-нагрузка;4-load;

5- первичная обмотка трансформатора;5- primary winding of the transformer;

6-запускающий емкостной накопитель энергии;6-starting capacitive energy storage;

7-ключ;7-key;

ИСХОДНОМ состоянии силовой елясостной накопитель энергии 1 и запускающий емкостной накопитель 6 заряжены с указанной на Фиг. полярностью. При включении ключа 7 на вторичной обмотке 3 трансформатора с насыщающимся сердечником возникает короткий (300-400 не.) импульс напряжения, амплитуда которого превышает величину напряжения заряда накопителя 1. В результате через РВД 2 в обратном направлении и через ДДРВ 8 в прямом направлении проходит короткий импульс тока 1у, обеспечивающий накопление заряда электронно-дырочной плазмы в их структурах. В момент насыщения сердечника трансформатора к РВД 2 прикладывается прямое напряжение, он без задержки переключается и коммутирует во вторичную обмотку 3 трансформатора импульс тока разряда накопителя 1, нарастающий за время 200-300 НС. Этот ток проходит через ДДРВ 8 в обратном направлении и обеспечивает полное освобождение п-базы диода от плазмы, накопленной в процессе пропускания импульса тока 1у. В результате ДДРВ 8 очень быстро восстанавливает свою запирающую способность. При этом проходящий через ДДРВ 8 силовой ток резко обрывается и -коммутируется в нагрузку 4. Длительность фронта нарастания тока в нагрузке 4 определяется временем прерывания тока в ДДРВ 8 и составляет единицы наносекунд. После обрыва тока в ДДРВ 8 в схеме осуществляется медленный разряд силового накопителя 1 через РВД 2, вторичную обмотку 3 трансформатора и нагрузку 4. При этом через нагрузку 4 проходит импульс силового тока, длительность которого определяется величиной заряда Q, накопленного в накопителе 1. Так как принцип работы генератора не вносит ограничений на величину заряда Q, то длительность импульса силового тока, коммутируемого в нагрузку, может быть очень велика десятки и сотни микросекунд. In the initial state, the power non-volatile energy storage device 1 and the starting capacitive storage device 6 are charged with the one indicated in FIG. polarity. When you turn on the key 7 on the secondary winding 3 of the transformer with a saturable core, a short (300-400 ns) voltage pulse appears, the amplitude of which exceeds the value of the charge voltage of the drive 1. As a result, a short pulse passes through the WFD 2 in the reverse direction and through the DDRV 8 current pulse 1y, providing the accumulation of charge of the electron-hole plasma in their structures. At the time of saturation of the core of the transformer, a direct voltage is applied to the RVD 2, it switches without delay and switches the pulse of the discharge current of drive 1 into the secondary winding 3 of the transformer, which increases during 200-300 NS. This current passes through DDRV 8 in the opposite direction and ensures the complete liberation of the p-base of the diode from the plasma accumulated during the passage of the current pulse 1y. As a result, DDRV 8 quickly recovers its locking ability. In this case, the power current passing through DDRV 8 abruptly breaks off and is switched to load 4. The duration of the rise front of the current in load 4 is determined by the interruption time of the current in DDRV 8 and amounts to several nanoseconds. After a current interruption in the DDDRV 8, the circuit slowly discharges the power storage device 1 through the high pressure switch 2, the secondary winding 3 of the transformer and load 4. At the same time, a power current pulse passes through load 4, the duration of which is determined by the amount of charge Q accumulated in drive 1. Since the principle of operation of the generator does not impose restrictions on the value of the charge Q, the duration of the pulse of the power current switched to the load can be very large tens or hundreds of microseconds.

Пример.Example.

Для проведения экспериментов по схеме на Фиг. был изготовлен полупроводниковый импульсный генератор. В качестве накопителей 1 и 6 использовались батареи конденсаторов с емкостью 500 нФ и 6,6 нФ, соответственно, в качестве ключа 7 - водородный тиратрон ТГИ1-270/12, в качестве нагрузки 4 - набор резисторов типа ТВО с общим сопротивлением 10 Ом. Сердечник трансформатора был изготовлен из ферритов типа НМС-2500 и имел размер 40x30x80 мм . Обмотки 3 и 5 трансформатора были выполнены из коаксиального кабеля РК - 50 и имели по 6 витков. Ключ РВД 2 состоял из четырех последовательно соединеннных реверсивно включаемых динисторов с диаметром структуры 10 мм и рабочим напряжением 1000 В. Ключ ДДРВ 8 был выполнен из четьфех последовательно соединенных диодов с диаметром структуры 24 мм и рабочим напряжением 1000 В. Напряжение зарядаFor conducting experiments according to the circuit of FIG. A semiconductor pulse generator was manufactured. As drives 1 and 6, capacitor banks with a capacity of 500 nF and 6.6 nF were used, respectively, as a key 7 - a hydrogen thyratron TGI1-270 / 12, as a load 4 - a set of TVO type resistors with a total resistance of 10 Ohms. The core of the transformer was made of ferrites of the NMS-2500 type and had a size of 40x30x80 mm. Windings 3 and 5 of the transformer were made of coaxial cable RK - 50 and had 6 turns. The key RVD 2 consisted of four series-connected reversibly switched dynistors with a structure diameter of 10 mm and an operating voltage of 1000 V. The DDRV key 8 was made of four series-connected diodes with a structure diameter of 24 mm and an operating voltage of 1000 V. Charge voltage

)5T) 5T

- 4 - 4

накопителя 1-3 кВ, накопителя 6-9 кВ. В процессе экспериментов на нагрузке 4 были сформированы импульсы напряжения с амплитудой 3 кВ, фронтом нарастания -12 НС. и длительностью -15 мкс. Частота следования импульсов 100 Гц.drive 1-3 kV, drive 6-9 kV. During experiments at load 4, voltage pulses with an amplitude of 3 kV and a rise front of -12 NS were formed. and duration of -15 μs. The pulse repetition rate of 100 Hz.

По сравнению с прототипом длительность фронта импульса уменьшилась примерно на порядок величины при той же длительности самого импульса, что доказывает существенное повышение эффективности воздействия на нагрузку и, тем самым, повышение безопасности и надежности эксплуатации систем, содержащих предлагаемый генератор.Compared with the prototype, the duration of the pulse front decreased by about an order of magnitude for the same duration of the pulse itself, which proves a significant increase in the efficiency of the impact on the load and, thereby, increasing the safety and reliability of operation of systems containing the proposed generator.

ioo-/y &f fioo- / y & f f

- 5 Литература. 1.Патент № 2009611, Бюлл. Изобретений № 5,1994г.- 5 Literature. 1. Patent No. 2009611, Bull. Inventions No. 5,1994

2.Ж..Электротехника, №3,1986, с.44, рис.2, схема б, Энергоатомиздат.2. Ж .. Electrical engineering, No. 3.1986, p. 44, Fig. 2, scheme b, Energoatomizdat.

Claims (1)

Мощный полупроводниковый генератор, включающий силовую цепь из последовательно соединенных силового емкостного накопителя энергии, реверсивно включаемого динистора, подключенного анодом к положительному выводу силового емкостного накопителя, а катодом - к началу вторичной обмотки трансформатора с насыщающимся сердечником, и нагрузки, и цепь запуска, подключенную к первичной обмотке трансформатора, содержащую последовательно соединенные запускающий емкостный накопитель энергии, подключенный отрицательным выводом к концу первичной обмотки трансформатора, и ключ, отличающийся тем, что в генератор дополнительно введен дрейфовый диод с резким восстановлением, подключенный параллельно нагрузке так, что его анод соединен с отрицательным выводом упомянутого силового емкостного накопителя.
Figure 00000001
A powerful semiconductor generator that includes a power circuit from a series-connected capacitive energy storage device, a reversibly switched dinistor connected by the anode to the positive terminal of the capacitive storage device, and a cathode to the beginning of the secondary winding of the transformer with a saturable core, and the load and the start circuit connected to the primary transformer winding, containing in series connected starting capacitive energy storage, connected negatively to the end of the primary transformer windings, and the key, characterized in that the generator further introduced drift recovery diodes connected in parallel with the load so that its anode connected to the negative terminal of said power storage capacitor.
Figure 00000001
RU2001129586/20U 2001-11-02 2001-11-02 POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR RU22597U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001129586/20U RU22597U1 (en) 2001-11-02 2001-11-02 POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001129586/20U RU22597U1 (en) 2001-11-02 2001-11-02 POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU22597U1 true RU22597U1 (en) 2002-04-10

Family

ID=48283657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001129586/20U RU22597U1 (en) 2001-11-02 2001-11-02 POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU22597U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Grekhov et al. Physical basis for high-power semiconductor nanosecond opening switches
US20080036301A1 (en) Photon Initiated Marxed Modulators
US8173075B2 (en) Device for generation of pulsed corona discharge
CN102739201A (en) Semiconductor opening switch (SOS)-based ultra-wide spectrum pulse generator with 100 kHz pulse frequency
Brutscher A 100 kV 10 A high‐voltage pulse generator for plasma immersion ion implantation
CN111431509B (en) Repetition frequency nanosecond pulse generation circuit based on drift step recovery diode
JPS6056062B2 (en) Gate circuit of gate turn-off thyristor
CN103546056A (en) XRAM pulse generation circuit
Mesyats et al. Semiconductor opening switch research at IEP
Grekhov Mega and gigawatts-ranges, repetitive mode semiconductor closing and opening switches
CN113630107A (en) Bipolar high-repetition-frequency high-voltage nanosecond pulse generation circuit and method
CN101924490B (en) Inductive energy-storage microsecond-grade high-power pulse current source
RU22597U1 (en) POWERFUL SEMICONDUCTOR GENERATOR
RU171465U1 (en) Reversible Switching Conductivity with Reverse Conductivity
RU112556U1 (en) POWER SWITCH CURRENT SWITCH
Kardo-Sysoev et al. Fast power switches from picosecond to nanosecond time scale and their application to pulsed power
CN201805367U (en) Inductive energy storage microsecond level high-power pulse current source
Kardo-Sysoev et al. High repetition frequency power nanosecond pulse generation
US20080315689A1 (en) Ultra short high voltage pulse generator based on single or double spark gap
RU84158U1 (en) SEMICONDUCTOR HIGH VOLTAGE NANOSECOND PULSE GENERATOR
Aristov et al. Reverse switch-on dynistor switches of gigawatt-power microsecond pulses
Li et al. A bipolar high voltage pulse generator used for irreversible electroporation ablation
RU107651U1 (en) SEMICONDUCTOR HIGH-VOLTAGE PULSE GENERATOR WITH NANOSECOND ROPE FRONT
US20110215791A1 (en) Compensation schemes for the voltage droop of solid-state Marx modulators
CN219875698U (en) Multistage marx circuit with primary acceleration trigger and pulse power system