[发明专利]基于MOS管串联放电的高压发生器

权利要求书

1.基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于包括：

MOS管串联放电电路，所述MOS管串联放电电路包括N个均压电阻和N个串联的MOS管，所述N个MOS管分别为T1、T2、……、TN，所述N个均压电阻分别为R1、R2、……、RN，上述N个MOS管中，Ti的漏极与Ti+1的源极电连接，Ti的栅极与Ri的第一端电连接，Ri的第二端与Ti+1的栅极电连接，TN的栅极与RN的第一端电连接，RN的第二端与TN的漏 极电连接，每个MOS管的栅极和漏极之间并联有电容器C，每个MOS管的源极和漏极之间并联有限压保护元件MOV；上述MOS管T2、……、TN中，每个MOS管的栅极与源极之间并联有限压保护元件TVS；其中，1≤i≤N-1，Ti表示第i个MOS管，Ri表示第i个均压电阻；

升压器，所述升压器的第一端与TN的漏极电连接并连接输出A，升压器的第二端与T1的栅极电连接；

限流电阻R，所述限流电阻R的第一端与T1的源极电连接，限流电阻R的第二端连接输出B；

稳压元件W，所述稳压元件W的第一端与T1的栅极电连接；

抗干扰电容C1，所述抗干扰电容C1的第一端与T1的栅极电连接，抗干扰电容C1的第二端与稳压元件W的第二端电连接并连接输出B；

当升压器升压时，T1的栅极与源极之间为截止电压，上述N个MOS管均关断，升压器通过稳压元件W对外供电；

当升压器降压时，T1的栅极与源极之间为导通电压，上述N个MOS管均导通并对负载放电，放电时，稳压元件W与限流电阻R配合限制最大电流。

2.根据权利要求1所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述高压发生器共一个，用于实现单极性输出；所述高压发生器共两个并反向串接，用于实现双极性输出，所述两个高压发生器分别为第一高压发生器和第二高压发生器，第一高压发生器的输出A和第二高压发生器的输出A电连接，所述第一高压发生器的输出B与负载电容的第一端电连接，所述第二高压发生器的输出B和负载电容的第二端电连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述MOS管均为N沟道MOS管，所述升压器的正极与TN的漏极电连接，所述高压发生器的输出A为正，所述升压器的负极与T1的栅极电连接，所述高压发生器的输出B为负，稳压元件W的负极与T1的栅极电连接，稳压元件W的正极与所述高压发生器的输出B电连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述N个MOS管分为多组，每组MOS装配在一个电路板上，多个电路板堆叠达到需要的电压；上述堆叠的电路板之间的间隙用于强制风冷；

或者，用于装配所述高压发生器的电路板采用高密度元件安装，并采用绝缘油冷却。

5.根据权利要求1或2所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述N个均压电阻的阻值相同，且均压电阻的阻值能够满足如下条件：不会明显增加升压器负载并产生额外发热，且能够吸收表面漏电并避免降低电路响应速度。

6.根据权利要求1或2所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述限压保护元件TVS能够使得MOS管充分导通，且能够保护MOS管的栅极不被击穿。

7.根据权利要求1或2所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述电容器C的电容量能够满足以下条件：能够消除振荡，且不会明显降低电路响应速度，且电容器C的耐压满足MOS管最高工作电压要求。

8.根据权利要求1或2所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述限压保护元件MOV的击穿电压低于MOS管的最高工作电压，所述限压保护元件MOV包括但不限于压敏电阻。

9.根据权利要求1或2所述的基于MOS管串联放电的高压发生器，其特征在于所述稳压元件W为单向稳压，当所述升压器的输出电压高于负载电压时，稳压元件W呈二极管导通特性，以避免消耗升压器的电压；当升压器的输出电压低于负载电压时，稳压元件W用于稳压，并配合T1源 极的限流电阻R防止MOS管导通电流过大。