高压放电模块以及具备该模块的高压放电装置制造方法及图纸

技术编号:7521931 阅读:189 留言:0更新日期:2012-07-12 03:14
本发明专利技术提供一种高压放电模块,其包括:在上述高压放电模块的电流输入端和电流输出端之间串连连接的多个放电单元;隔离变压器,包括一个初级输入线圈和变压比相同的多个次级输出线圈;以及多个负载电阻,分别串联连接在多个放电单元与电流输入端之间以及多个放电单元之间,其中,放电单元分别包括:晶体管开关元件;连接在晶体管开关元件的漏电极与源电极之间的旁路电阻;并联连接在晶体管开关元件的栅电极与源电极之间的栅极控制电路,栅极控制电路包括串联连接的隔离变压器的多个次级输出线圈中的某一个、限流电阻以及二极管。根据上述结构,能够使存储在高压电容或高压电缆的寄生电容内的能量得到快速释放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高压放电模块以及具备该模块的高压放电装置,更具体地说,涉及利用隔离变压器和晶体管开关元件构成、且能够快速释放高电压的高压放电模块和由多个该高压放电模块組成的高压放电装置。
技术介绍
当前,在X光线检查装置的工作过程中,当曝光时会在高压发生器的高压油箱内产生直流高压或者脉冲高压,一般从数百伏到数千伏。当进行序列曝光或高压发生器停止工作吋,需要启动高压放电电路工作,使得高压电容内以及高压电缆寄生电容内存储的能量通过高压放电电路释放。在专利文献1中公开了ー种直流高压放电模块,如图1所示,该直流高压放电模块连接在高压端与低压端之间,包括N级(N为正整数)放电控制层,所述N级放电控制层与放电负载形成串联支路,连接在所述直流高压端与低压端之间;在每一级放电控制层中均包含有一路N沟道MOS管,所述MOS管的栅极接收开关控制信号,漏极和源极分别与放电控制层的电流输入端和电流输出端对应连接。而且,在所述MOS管的漏极与栅极之间跨接有用于对施加到MOS管的电压进行限幅的稳压管,另外,在所述MOS管的栅极与源极之间跨接有电阻。这样的直流高压放电模块采用MOS管作为开关元件,所以开关无次数限制,使用更耐久。而且,由于不发生打火现象,工作更安全。但是,该结构无法承受X光线检查装置的高压发生器的较高输出电压(可达到士75kV),而且,由于MOS管串联的级数较少时尚可以利用,但在级数増加吋,其驱动电路无法保证各MOS管的导通/截止的一致性,有可能会造成MOS管的反向电压击穿。再者,该直流高压放电模块中不具备MOS管均压电路,因此无法保证施加在各MOS上的电压的稳定性。专利文献1 中国技术专利公告第201^8017U号
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的上述问题而做出,其目的在于提供一种高压放电模块及具备该模块的高压放电装置,能够使存储在高压电容或高压电缆的寄生电容内的能量得到快速释放。为了实现上述目的,本专利技术提供一种高压放电模块,其包括在上述高压放电模块的电流输入端和电流输出端之间串连连接的多个放电単元;隔离变压器,包括ー个初级输入线圈和变压比相同的多个次级输出线圈,为上述多个放电単元分別提供驱动电压;以及多个负载电阻,分別串联连接在上述多个放电単元与上述电流输入端之间以及上述多个放电单元之间,其中,上述放电单元分別包括晶体管开关元件;连接在上述晶体管开关元件的漏电极与源电极之间的旁路电阻;并联连接在上述晶体管开关元件的上述栅电极与上述源电极之间的栅极控制电路,上述栅极控制电路由上述隔离变压器的多个次级输出线圈中的某ー个、限流电阻以及ニ极管串联连接构成。此外,在上述结构中,也可以是,在上述晶体管开关元件的上述栅电极与上述源电极之间还分別并联连接着双向ニ极管和电容器。另外,在上述结构中,也可以是,上述多个负载电阻是具有相同的低阻值的电阻, 上述各放电单元的旁路电阻是具有相同的高阻值的电阻。此外,在上述结构中,上述晶体管开关元件可以是N沟道M0SFET、P沟道MOSFET和绝缘栅双极型晶体管中的任ー种。再者,本专利技术还提供ー种高压放电装置,具备用于产生高电压的倍压电路,而且, 在上述倍压电路的两端并联连接着上述结构的高压放电模块,上述高压放电模块的电流输入端连接在上述倍压电路的正极端,上述高压放电模块的电流输出端连接在上述倍压电路的负极端。根据上述结构,能够在很短时间内释放作为外部装置的高压发生器的直流高压。为了实现上述以及相关目的,本专利技术的ー个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特別指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本专利技术的某些示例性方面。 然而,这些方面指示的仅仅是可使用本专利技术的原理的各种方式中的ー些方式。此外,本专利技术旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。附图说明通过參考以下结合附图的说明及权利要求书的内容,并且随着对本专利技术的更全面理解,本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中图1是表示现有技术涉及的直流高压放电模块的主要结构的电路图。图2是表示本专利技术涉及的高压快速放电电路的实际使用状态的电路示意图。图3是表示本专利技术涉及的高压快速放电电路中的阳极侧高压放电模块的电路示意图。图4是表示本专利技术涉及的高压快速放电电路中的阴极侧高压放电模块的电路示意图。具体实施例方式下面,參照附图详细说明本专利技术。图2是表示本专利技术涉及的高压快速放电电路的实际使用状态的电路示意图。如图 2所示,本专利技术的高压快速放电装置包括阳极侧高压放电模块M1,其与阳极倍压电路Ul并联连接,并且连接在阳极侧输出端与接地之间;以及阴极侧高压放电模块M2,其与阴极倍压电路U2并联连接,并且连接在阴极侧输出端与接地之间。通过这样的结构,在高压发生器停止工作吋,存储在Ul阳极侧倍压电路的高压电容中的电荷,通过与其并联的阳极侧高压放电模块Ml快速放电,同吋,存储在阴极侧倍压电路U2的高压电容中的电荷,通过与其并联的阴极侧高压放电模块M2快速放电。图3是表示本专利技术涉及的高压快速放电电路中的阳极侧高压放电模块Ml的电路示意图。如图3所示,该阳极侧高压放电模块Ml包括多个串联连接的放电单元Sl Sn,各个放电単元Sl Sn之间通过负载电阻Rll Rln相互串联,其中,第一个放电単元Sl的电流输入端通过负载电阻Rll连接到阳极侧输出端,最后ー个放电単元Sn的电流输出端直接连接到接地端。各个放电単元Sl Sn分別包括N沟道MOSFET (金属-氧化层-半导体-场效晶体管)Tl ;在该N沟道MOSFET的栅极与源极之间分別并联连接的双向ニ极管和电容器Cl Cn,起到限制MOSFET驱动电压的作用;在该N沟道MOSFET的漏极和源极之间并联连接的大阻值的旁路电阻R31 R3n,该旁路电阻使得各个N沟道MOSFET两端的电压分布更均勻,以避免施加在MOSFET上的反向电压分布不均勻造成的电压击穿;此外,在N沟道MOSFET的栅极与源极之间,还并联连接着由ニ极管Dl Dru限流电阻R21 R2n和次级输出线圈串联而成的栅极控制电路,用于将可以使N沟道MOSFET导通/截止的控制信号传送给N沟道MOSFET的栅极。在本专利技术的高压快速放电电路中,使用一个隔离变压器Ll来控制阳极高压放电模块Ml的多个放电単元Sl Sn中的各N沟道MOSFET的导通/截止。S卩,该隔离变压器 Ll具有一个初级输入线圈和与多个次级输出线圏,多个次级输出线圈的变压比原则上均相同。这样,在隔离变压器的初级输入端施加了规定的原始驱动电压时,在该隔离变压器Ll 的各个次级输出线圈上也产生相对应的驱动电压,从而在栅极驱动电路上产生流向上述N 沟道MOSFET的驱动电流,该驱动电流会驱动N沟道MOSFET导通。由此,通过在隔离变压器 Ll上施加ー个原始驱动电压,就可以驱动阳极高压放电模块Ml的多个放电単元Sl Sn中的各N沟道MOSFET同时导通。相同原理,当该原始驱动电压成为低电平吋,也会驱动各个 N沟道MOSFET同时截止。根据上述结构,可以避免在各个N沟道MOSFET截止时,每个N沟道MOSFET的电位不相同而导致其驱动电路间有很大电位差的问题,使得各个N沟道MOSFET 的两端电压分布更均勻。下面,说明上述结构的阳极侧放电模块Ml的工作过程。首先,当高压发生器Ll启动而本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:管恩振王凯王维重陈毅黄艳敏
申请(专利权)人:东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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