DESAIN RANGKAIAN PELIPAT TEGANGAN 6 kV MARX GENERATOR EMPAT TINGKAT SEBAGAI CATU TEGANGAN GENERATOR SURJA

Pikaloka, Teguh Vio (Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya)
Wijono, n/a (Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Brawijaya)

Jurnal Mahasiswa TEUB
Vol 6, No 3 (2018)

Marx Generator, salah satu jenis rangkaian pelipat tegangan yang terdiri dari resistor, kapasitor dan spark gap. Rangkaian ini mampu menghasilkan tegangan output berbentuk impuls dengan nilai yang lebih besar dari tegangan input DC. Memiliki dimensi yang  kecil dan portable, komponen yang mudah ditemui di pasaran, serta biaya yang murah menjadi poin utama pada Marx Generator. Rangkaian Marx Generator dirancang dan dibuat untuk mengisi storage capacitor pada peralatan pembangkit kombinasi tegangan-arus impuls atau yang biasa disebut dengan generator surja dengan mengikuti standar yang ditetapkan oleh IEC (International Electrotecnical Commission) 61000-4-5 kelas 4. Marx Generator dirancang hingga mampu membangkitkan tegangan 6 kV dengan menggunakan kapasitor high voltage 100nF/3kV yang diparalel dengan resistor 10kΩ/5 Watt dan kemudian disusun menjadi empat tingkat, dimana pada setiap tingkatnya terdapat sebuah spark gap berupa baut dengan diameter 5mm dan panjang 6cm. Pengambilan data  pada penelitian ini dilakukan saat rangkaian Marx Generator dalam kondisi tanpa beban dan berbeban. Dalam pengujiannya, dibuat variasi jarak pada sela spark gap yaitu 0,2 mm, 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm dan 2 mm. Hasil pengujian tanpa beban pada ruangan dengan keadaan udara sembarang, diperoleh nilai output tegangan impuls maksimal yaitu 6,8 kV dimana ketika jarak sela dinaikkan, maka nilai V input yang dibutukan untuk menghasilkan spark pada sela juga semakin besar. Sedangkan, saat kondisi berbeban Marx Generator mampu mengisi storage capacitor hingga tegangan 3,7 kV dalam waktu 98 menit.   Kata Kunci: Pelipat Tegangan Marx Generator, Spark Gap, Tegangan Storage capacitor. ABSTRACT Marx Generator, one kind of voltage multiplier circuit consist of resistors, capacitors and spark gaps. This circuit produces an impulse output voltage with a value greater than the DC input voltage. Has a small dimension and portable, easy to find components, and low cost become the main points on Marx Generator. The Marx Generator circuit is designed and manufactured to fill storage capacitors in impulse current voltage  generating devices or so-called surge generators in accordance with the standards set by IEC (International Electrotecnical Commission) 61000-4-5 class 4. Our Marx Generator is designed to be able to generate 6 kV voltage by using 100nF / 3kV high voltage capacitor paralleled with 10kΩ / 5Watt resistor and then arranged into four levels, where each level there is a spark gap of bolts with diameter 5mm and lengths 6cm in each level. In this research the data is collected when Marx Generator works with and without load condition. On the test, the variations distance between the spark gap are 0.2 mm, 0.5 mm, 1 mm, 1.5 mm and 2 mm. Based on no-load test in room with any air condition, we obtained the value of  maximum output impulse voltage  at 6.8 kV when the distance is increased, then the value of V input become greater to produce spark in a gap. Meanwhile, when it comes with load condition Marx Generator able to fill storage capacitor up to 3,7 kV voltage within 98 minutes.  Keywords: Marx Generator Voltage Multiplier, Spark Gap, Storage capacitor Voltage.