一种高压电子模拟负载电路制造技术

本发明专利技术提供了一种高压电子模拟负载电路。负载电路包括依次串联的相同的n个场效应管Sn，…，S2，S1；其中场效应管Sn的漏极与高压电源的正极相连，场效应管S1的源极与高压电源的负极相连；所述驱动电路为首尾相连阻值相同的n个栅极分压电阻Rn，…，R2，R1；所述n个栅极分压电阻与n个场效应管一一对应；其中，栅极分压电阻R1的一端与场效应管S2的栅极相连，另一端与高压电源的负极相连。控制电路只需要控制串联的场效应管中的一只管子就可以实现对所有场效应管的控制。只场效应管串联的方式实现了高耐压电子负载，并采用相对简单的方式实现了高压电子负载的连续可调控制，并易于模拟脉冲负载，电路形式方便扩展承受电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高压电子模拟负载电路，特别是涉及一种适用于针对连续可调的高压电子模拟负载电路。
技术介绍
目前用于模拟电源负载的电子负载一般能承受的工作电压在lkV以下，而在高压电源(通常输出电压为数千伏至几万伏)调试过程中，需要对高压电源进行带载试验，目前已经有的负载模拟方法有: (1)电阻负载模拟 采用高压耐压、大功率的电阻进行串联进行模拟，缺点是负载量不好调整，尤其不能做到连续可调，对于不同的电源需要定制。也难以模拟电源在不同负载状态下工作情况。此夕卜，对于脉冲负载是没有办法模拟的。(2)电真空器件模拟 电真空器件可以承受较高的工作电压，采用电真空器件采用调节阳极电压的方式，可以连续可调负载量，缺点:电真空器件有最低启动电压，在低于最低启动电压时不能承受功率，不方便高压电源调试时从零起调，因为从零起调可以较早的发现电路中的问题；另外电真空器件是有寿命的器件，并且可靠性相对较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够实现0到几万伏高电压的，负载连续可调的，能够方便模拟脉冲负载工作的，能够匹配任意高压电源的高压电子负载电路。本专利技术采用的技术方案如下:一种高压电子模拟负载电路，包括连接于高压电源正极和负极之间的负载电路和驱动电路，其特征在于:所述负载电路包括依次串联的相同的η个场效应管Sn，…，S2，S1 ;其中场效应管Sn的漏极与高压电源的正极相连，场效应管S1的的源极与高压电源的负极相连；所述驱动电路为首尾相连阻值相同的η个栅极分压电阻Rn，…，R2，R1 ;所述η个栅极分压电阻与η个场效应管一一对应；其中，栅极分压电阻R1的一端与场效应管S2的栅极相连，另一端与高压电源的负极相连；还包括连接于场效应管S1和高压电源负极之间的负载电流检测电路；还包括电压误差放大器，所述电压误差放大器正极端输入基准电压，负极输入所述负载电流检测电路两端的电压，输出端与场效应管S1的栅极相连；所述η为大于等于2的自然数。对于输出为正电压的高压电源所有的控制电路对地驱动，运放和基准的辅助电源也只需要对地12V即可，电路实现简易实用。对于输出为负电压的高压电源所有的控制电路对负电压驱动，运放和基准的辅助电源需悬浮在负电压上，但也仅需一组高隔离耐压的12V辅助电源即可实现。电路中采用η个场效应管(分别为Sl、S2……Sn)串联作为高压电源的负载，这是由于场效应管耐压较低，目前单个场效应管的DS耐压< 2kV，而多个场效应管串联，则单个场效应管承受的电压就相应降低了，可以提高电子负载的工作电压，传统的方法场效应管串联后驱动变的复杂，尤其在高压应用中，还需要考虑栅极驱动的高压绝缘问题，因此很少用场效应管串联的方法实现高压负载的模拟。本专利技术的最大特点就是驱动电路得到了很大的简化。图中Rl~Rn为相同阻值的电阻，则在S1的栅极电压为零时则其余所有的场效应管的VGS都为零，则所有的场效应管都处于关断的状态。作为优选，所述负载电流检测电路为检测电阻；还包括对检测电阻两端电压放大的电压正相放大器，所述电压正相放大器的输出端与电压误差放大器的正极输入端相连。作为优选，所述负载电流检测电路为电流传感器。作为优选，还包括对电流传感器两端电压放大的电压正相放大器，所述电压正相放大器的输出端与电压误差放大器的正极输入端相连。作为优选，还包括η个滤波电容，与η个栅极分压电阻一一对应并联，提高场效应管栅极电压的稳定性。作为优选，还包括连接于每个场效应管栅极和源极之间的稳压二极管(一般为12V)Di (i=l，2，…，n)，共η个稳压二极管。作为优选，还包括连接于每个场效应管漏极和源极之间的瞬态电压抑制器，共η个瞬态电压抑制器，保护场效应管的DS不过压；若场效应管为500V耐压，则可以选用440V瞬态。作为优选，还包括与每个场效应管一一对应串联的，与每个场效应管漏极相连的防击穿电阻Ri’(i=l，2，…，n)，共η个防击穿电阻，避免场效应管意外击穿导致高压电源负载短路；这样即使场效应管全部导通，高压电源仍有nRi’ ；即电子负载具有一个最小阻抗。作为优选，还包括误差放大器补偿电路，为连接于误差放大器输出端与负极输入端之间的电容Cf或RC串联电路。用Cf来缩减高频误差电压的增益，从而提高整个控制环路的稳定性；误差放大器的补偿电路不限于该种方式，RC串联等方式也可以采用。作为优选，还包括连接于误差放大器输出端与场效应管S1的栅极之间的限流电阻 Rgl。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:控制电路只需要控制串联的场效应管中的一只管子就可以实现对所有场效应管的控制。只场效应管串联的方式实现了高耐压电子负载，并采用相对简单的方式实现了高压电子负载的连续可调控制，并易于模拟脉冲负载，电路形式方便扩展承受电压。【附图说明】图1为本专利技术其中一实施例的原理示意图。图2为本专利技术其中一实施例的原理示意图。图3为图2所示实施例的仿真图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。S卩，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。具体实施例一 如图1所示的高压电子模拟负载电路，包括连接于高压电源正极和负极之间的负载电路和驱动电路，所述负载电路包括依次串联的相同的η个场效应管Sn，…，S2，S1 ;其中场效应管Sn的漏极与高压电源的正极相连，场效应管S1的的源极与高压电源的负极相连；所述驱动电路为首尾相连阻值相同的η个栅当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电子模拟负载电路，包括连接于高压电源正极和负极之间的负载电路和驱动电路，其特征在于：所述负载电路包括依次串联的相同的n个场效应管Sn，…，S2，S1；其中场效应管Sn的漏极与高压电源的正极相连，场效应管S1的的源极与高压电源的负极相连；所述驱动电路为首尾相连阻值相同的n个栅极分压电阻Rn，…，R2，R1；所述n个栅极分压电阻与n个场效应管一一对应；其中，栅极分压电阻R1的一端与场效应管S2的栅极相连，另一端与高压电源的负极相连；还包括连接于场效应管S1和高压电源负极之间的负载电流检测电路；还包括电压误差放大器，所述电压误差放大器正极端输入基准电压，负极输入所述负载电流检测电路两端的电压，输出端与场效应管S1的栅极相连；所述n为大于等于2的自然数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟刚，王凤岩，王斌，黄付刚，张志伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51