[实用新型]一种高压串联开关管的均压保护电路

说明书

本实用新型公开了一种高压串联开关管的均压保护电路，高压串联开关管由多个开关管串联而成，开关管S1阳极连接高压端HV1，阴极连接开关管S2阳极，即高压端HV2，以此类推，开关管SN阴极接地，每个开关管的两端并联一组均压保护电路，第一组均压保护电路包括限流电阻R21、发光二极管V1、保护二极管V11和高压光耦N1，限流电阻R21一端连接高压端HV1，另一端连接发光二极管V1阳极和保护二极管V11阴极，发光二极管V1阴极连接高压光耦N1的二极管阳极，保护二极管V11阳极连接高压光耦N1的二极管阴极和高压端HV2，以此类推，高压光耦N1的三极管集电极连接VCC，发射极连接高压光耦N2的三极管集电极，第N组均压保护电路的高压光耦NN的三极管发射极连接报警电路。

技术领域

本实用新型属于脉冲功率技术领域，具体涉及一种均压保护技术。

背景技术

大功率线性调制器是真空管微波放大器的核心高压脉冲电源设备，主要应用于微波雷达、工业辐照、医学放疗以及离子加速器科学研究等方面。

线性调制器目前主要使用大功率可控硅器件作为主功率开关，工作电压从几KV到几十KV，工作电流从几十安培到几千安培不等。如此大的工作范围，一般都采用多个开关管串联的工作模式，以达到安全稳定的工作状态。

串联开关管的故障定位和保护预警，是线性调制器设备日常工作和维护保养的关键问题。目前排查故障都是调制器故障报警后，断开高压电路确保安全后，再人工使用高压绝缘表逐个开关进行耐压检测，既费时费力还存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术存在的问题，提出了一种高压串联开关管的均压保护电路，为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。

高压串联开关管由多个开关管串联而成，开关管S1阳极连接高压端HV1，阴极连接开关管S2阳极，即高压端HV2，以此类推，开关管SN阴极接地，每个开关管的两端并联一组均压保护电路，第一组均压保护电路包括限流电阻R21、发光二极管V1、保护二极管V11和高压光耦N1，限流电阻R21一端连接高压端HV1，另一端连接发光二极管V1阳极和保护二极管V11阴极，发光二极管V1阴极连接高压光耦N1的二极管阳极，保护二极管V11阳极连接高压光耦N1的二极管阴极和高压端HV2，以此类推，高压光耦N1的三极管集电极连接VCC，发射极连接高压光耦N2的三极管集电极，第N组均压保护电路的高压光耦NN的三极管发射极连接报警电路。

进一步的，第N组均压保护电路包括电阻R和电容C，报警电路包括Fault+和Fault-，高压光耦NN的三极管发射极连接报警电路的Fault+，电阻R和电容C并联，连接Fault+和Fault-之间，VCC连接24V+，Fault-连接24V-。

进一步的，第一组均压保护电路包括电阻R31、电容C11、信号地和Fault1，高压光耦N1的三极管发射极接信号地，不连接第二组均压保护电路的高压光耦N2的三极管集电极，电阻R31和电容C11串联，连接VCC和信号地，中间抽头连接Fault1，以此类推，第N组均压保护电路的高压光耦NN的三极管发射极接信号地，集电极连接VCC，电阻R3N和电容C1N的中间抽头连接FaultN。

第一组均压保护电路还包括发光二极管V21和稳压二极管V31，发光二极管V21阴极接信号地，阳极连接稳压二极管V31阳极，Fault1连接稳压二极管V31阴极，以此类推，第N组均压保护电路的发光二极管V2N阴极接信号地，阳极连接稳压二极管V3N阳极，FaultN连接稳压二极管V3N阴极。

第一组均压保护电路还包括瞬态抑制二极管Z1，并联在开关管S1两端，以此类推，第N组均压保护电路的瞬态抑制二极管ZN，并联在开关管SN两端。

第一组均压保护电路还包括静态均压电阻R1，并联在开关管S1两端，以此类推，第N组均压保护电路的静态均压电阻RN，并联在开关管SN两端。