[实用新型]一种直流高压放电模块

说明书

技术领域

本实用新型属于放电电路技术领域，具体地说，是涉及一种对直流高压进行快速泄放的放电模块。

背景技术

目前，对于直流耐压测试仪、绝缘电阻测试仪、冲击绝缘测试仪、高压/脉冲高压测试仪等测试装置，其在工作过程中会产生直流高压或者脉冲高压，一般会从数百伏到数千伏，甚至更高。比如直流耐压测试仪，其产生的直流高压往往会高达6000V。在测试结束后，包含被测体在内的整个系统上的残余高压需要很长时间才能下降到安全电压(比如30V，有些被测件要求低于1V)。整个放电过程的时间从数秒到数十秒，甚至更长，既不安全，也耗费时间。因此，把测试系统中的残余高压快速(数毫秒到数十毫秒之间)放电到安全电压是非常必要的。

目前的放电技术均采用基于机械式开关连接纯阻性负载的方式进行设计，比如通过高压继电器连接放电电阻，在放电时，控制高压继电器的活动触点吸合，进而通过放电电阻对整个系统中的残余高压进行放电，使其下降到安全电压值上。传统的放电技术主要存在以下三方面缺陷：

(1)有次数限制。机械式开关不带载时的动作次数在数千万次，比如对于某些10千伏高压继电器，在通断5V/10mA条件下标称次数为5千万次；而当该高压继电器在带载时，比如将系统中产生的直流高压通过该高压继电器与放电模块接通时，其动作次数会降低到数十万次。因此，将其应用于测试装置中，会对测试装置的使用寿命造成影响。

(2)有打火现象。在接通高压的瞬间，机械式开关在动作时有段时间处于不稳定状态，即无法避免的弹跳现象(多次接通/断开)，由此会加重打火现象的发生。

(3)有延时要求。机械式开关的动作时间从数毫秒到数十毫秒不等，对于高速测试装置而言，由于测试本身可能就是毫秒级的，因此，机械式开关的动作延时会明显降低测试效率，甚至会对测试结果造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电子式开关的直流高压放电模块，以改善放电模块的工作性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种直流高压放电模块，连接在直流高压端与低压端之间；包括N级放电控制层，所述N为正整数；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；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；在所述MOS管的栅极与源极之间跨接有电阻。

进一步的，所述稳压管的稳压值为M伏，所述MOS管的额定耐压值大于等于M伏，且N*M不小于通过所述直流高压端所要求输出的直流高压幅值的下限值。

为了满足高速测试要求，所述MOS管优选采用通断时间为微秒级的高压快速MOS管进行电路设计。

为了保证电流的正确流向，所述稳压管的阴极连接MOS管的漏极，稳压管的阳极连接一开关二级管的阳极，所述开关二极管的阴极连接所述MOS管的栅极。

进一步的，所述MOS管的栅极连接另一开关二极管的阴极，并通过该开关二极管的阳极接收所述的开关控制信号。

其中，所述开关二极管优选其额定耐压值大于M伏的高压二极管。

又进一步的，所述放电负载一端连接直流高压端，另一端通过N级串联的放电控制层连接所述的低压端。

其中，所述低压端可以接地。

再进一步的，所述放电负载的耐压值应不小于N*M。

更进一步的，在所述放电负载中包含有P个串联的放电电阻，且每一个放电电阻的耐压值不小于通过所述直流高压端输出的直流高压幅值与P的比值。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的直流高压放电模块采用MOS管作为开关元件，控制放电过程的进行，相比传统采用机械式开关设计的放电模块来说，一方面开关无次数限制，使用更耐久；另一方面直流高压接通瞬间无打火现象，工作更安全；此外，开关动作迅速，无延时要求，可以很好地满足高速测试的要求。

附图说明

图1是本实用新型所提出的直流高压放电模块的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。