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Son principe de fonctionnement fondamental est le « chargement en parallèle, déchargement en série ».
1. Étape de charge :
L’alimentation continue haute tension charge lentement, en parallèle, tous les condensateurs de chaque étage (C1, C2, …) à la même tension U₀, via des résistances d’isolation.
À ce stade, l’énergie emmagasinée dans chaque condensateur est égale à la moitié de CU₀². Comme ils sont connectés en parallèle, la tension de charge totale est U₀, mais l’énergie totale emmagasinée correspond à la somme de l’énergie emmagasinée dans chaque condensateur.
2. Phase de déclenchement et de décharge :
Lorsque le premier intervalle (intervalle d’allumage) est déclenché par un système externe ou par une rupture due à une surtension, le processus commence.
La tension sur la plaque supérieure du condensateur C1 de la première étape est soudainement mise à la terre, provoquant une élévation instantanée de la tension aux bornes de l’entrefer sphérique de la deuxième étape, passant de 0 à près de 2U₀ (car la tension sur la plaque supérieure de C2 était initialement de U₀, tandis que la tension sur la plaque inférieure a changé instantanément à -U₀ en raison de la décharge de C1), dépassant largement sa tension de claquage et provoquant immédiatement un percement.
Ce processus se propage rapidement comme des dominos, avec tous les condensateurs connectés en série en un instant.
À la fin, la tension de tous les condensateurs se superpose, générant théoriquement une tension élevée instantanée allant jusqu’à n * U₀ au niveau de la borne de sortie (n étant le nombre de condensateurs en série), puis se décharge vers l’objet à tester et la résistance de réglage de forme d’onde.
3. Formation de la forme d’onde :
Le courant de décharge circule à travers la résistance de front d’onde et la résistance de queue. En ajustant les valeurs de résistance de ces deux résistances, la forme d’onde de la tension impulsionnelle de sortie peut être précisément contrôlée afin de satisfaire aux exigences des normes.