[发明专利]基于MOS管串联放电的高压发生器

说明书

本发明公开了一种基于MOS管串联放电的高压发生器，属于电子和高压测量技术领域，要解决的技术问题为如何克服传统电阻降压的弊端。包括：MOS管串联放电电路，其包括N个均压电阻和N个串联的MOS管，每个MOS管的栅极和源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；升压器的第一端与TN的源极电连接并连接输出A，第二端与T1的栅极电连接；限流电阻R的第一端与T1的漏极电连接，第二端连接输出B；稳压元件W的第一端与T1的栅极电连接；抗干扰电容C1的第一端与T1的栅极电连接，第二端与稳压元件W的第二端电连接并连接输出B。

技术领域

本发明涉及电子和高压测量技术领域，具体地说是一种基于MOS管串联放电的高压发生器。

背景技术

高压测量需要各种直流或交流高压发生器，许多被测对象都具有很大的电容量，例如高压电缆或者电容器等等。采用直流测量时，测量结束后需要人工对被测对象进行放电。但是在进行超低频交流高压测量时，就一直存在着被测电容的充放电过程。目前的电子开关升压技术是成熟的，但是碰到的最大问题是升压器只能升压，不能降压。因此目前直流高压发生器不考虑电容负载降压问题，而在超低频交流高压发生器上普遍采用电阻方式实现负载电容降压。

电阻降压带来两个严重问题：一个是在升压阶段，电阻成为升压器的负载，不仅增加额外发热，还减小了升压器的输出能力；另一个是在降压阶段，负载电容只能通过电阻放电降压，电压越低放电越慢，造成了波形的失真。而实际要求的特性恰恰相反，即升压阶段不要消耗电流，降压阶段要随着升压器的电压降低而快速同步降低负载电容的电压。

基于上述问题，克服传统电阻降压的弊端是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种基于MOS管串联放电的高压发生器，来克服传统电阻降压的弊端。

本发明提供一种基于MOS管串联放电的高压发生器，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个管中，Ti的源极与Ti+1的漏极电连接，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的源极电连接，每个MOS管的栅极和源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管的栅极与漏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的源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的漏极电连接，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的栅极与漏极之间为截止电压，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的栅极与漏极之间为导通电压，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。

作为优选，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。

作为优选，所述MOS管均为P沟道MOS管，所述升压器的负极与TN的源极电连接，输出A为负，所述升压器的正极与T1的栅极电连接，输出B为正，稳压元件W的正极与T1的栅极电连接，稳压元件W的负极与输出B电连接。