[发明专利]三端半导体器件串联扩展电压电路及电子负载装置

权利要求书

1.三端半导体器件串联扩展电压电路，其特征在于，包括电阻分压单元、N个阻抗变换单元、功率放大单元和N个浮动辅助电源，

所述电阻分压单元由N个均压电阻R串联组成，通过N个均压电阻串联来实现比例分压，用于提供给阻抗变换单元作为输入信号；

所述功率放大单元由N个功率半导体器件Q串联组成，所述功率半导体器件为三端半导体器件；

所述阻抗变换单元是具有高输入阻抗和低输出阻抗的电路单元，N个所述阻抗变换单元的输入端分别对应连接到N个所述电阻分压单元均压电阻R串联节点，N个所述阻抗变换单元的输出端分别对应连接到N个所述功率半导体器件Q的第一端；

所述浮动辅助电源用于提供给阻抗变换单元供电电压，N个所述浮动辅助电源的输出参考端分别对应连接于N个所述功率半导体器件Q的第二端，N个所述浮动辅助电源的输出电源端分别对应连接于N个所述阻抗变换单元的供电端。

2.根据权利要求1 所述的三端半导体器件串联扩展电压电路，其特征在于，所述电路的连接方式为：第i个均压电阻R_i的第一端分别与第i+1个均压电阻R_i+1 的第二端和第i个阻抗变换单元的输入端电连接，第i个所述阻抗变换单元的输出端与第i个功率半导体器件Q_i的第一端电连接，第i个所述阻抗变换单元的供电端与第i个所述浮动辅助电源的输出电源端电连接，第i个功率半导体器件Q_i的第二端分别与第i+1个功率半导体器件Q_i+1的第三端和第i个所述浮动辅助电源的输出参考端电连接，，第一个功率半导体器件Q₁的第三端和第一个均压电阻R₁的第二端电连接，第N个均压电阻R_N的第一端与第N个所述阻抗变换单元的输入端电连接，第N个所述阻抗变换单元的输出端与第N个功率半导体器件Q_N的第一端电连接，第N个所述阻抗变换单元的供电端与第N个浮动辅助电源的输出电源端电连接，第N个功率半导体器件Q_N的第二端与第N个浮动辅助电源输出参考端电连接。

3.根据权利要求1所述的三端半导体器件串联扩展电压电路，其特征在于，所述阻抗变换单元采用电压跟随器，所述电压跟随器的一个输入端对应连接于串联均压电阻之间的节点，另一个输入端与其输出端连接，输出端对应耦接到所述功率半导体器件的第一端。

4.根据权利要求1 所述的三端半导体器件串联扩展电压电路，其特征在于，所述浮动辅助电源为DC-DC隔离电源模块，所述DC-DC隔离电源模块包括输出参考端和输出电源端，所述输出电源端连接到所述阻抗变换单元的供电端，所述输出参考端连接到所述功率半导体器件的第二端。

5.根据权利要求1 所述的三端半导体器件串联扩展电压电路，其特征在于，所述功率半导体器件包括MOS管和晶体管，当功率半导体器件为MOS管时，其第一端为MOS管的栅极，第二端为MOS管的源极，第三端为MOS管的漏极，当功率半导体器件为晶体管时，其第一端为晶体管的基极，第二端为晶体管的射极，第三端为晶体管的集电极。

6.电子负载装置，其特征在于，包括采样单元、控制单元以及由权利要求1-5任一项所述三端半导体器件串联扩展电压电路组成的功率单元，所述控制单元的输入端连接采样单元，另一个输入端连接参考信号的输出端，所述控制单元的输出端连接功率单元，所述控制单元根据参考信号和采样信号的误差放大控制功率单元，所述功率单元一端连接待测物的一端，另一端通过采样单元与待测物另一端相连，所述采样单元用于采样待测物输出信号并反馈给控制单元，所述功率单元用于实现对待测物的拉载测试。

7.根据权利要求6所述的电子负载装置，其特征在于，所述功率单元的第一个功率半导体器件Q₁的第三端与待测物一端电连接，第N个功率半导体器件Q_N的第二端通过采样单元后与待测物另一端电连接。