[发明专利]一种实现半导体表面多路放电的系统和方法

权利要求书

1.一种实现半导体表面多路放电的系统，由多个放电单元及相应的阻抗调控单元组成；多个放电单元串联连接，第一放电单元的正极与输入电压的高压端相连，第一放电单元的负极与第二放电单元的正极相连；以此类推，最后一个放电单元的负极则与输入电压的低压端相连；在多个放电单元中，彼此连接的两个放电单元之间的连接点通过阻抗反馈调控单元与输入电压的低压端相连：第一放电单元与第二放电单元的连接点通过第一阻抗反馈调控单元与输入电压的低压端相连，第二放电单元与第三放电单元的连接点通过第二阻抗反馈调控单元与输入电压的低压端相连，诸如此类，直至最后一个放电单元；其特征在于，

阻抗反馈调控单元由第一电阻(201)、半导体放电管(202)、第二电阻(203)、双向瞬态二极管TVS(204)、高压绝缘栅双极型晶体管IGBT(205)、稳压管(206)、高压二极管(207)组成；稳压管(206)的负极与串联的放电单元相连，即连接到两个放电单元的连接点；高压绝缘栅双极型晶体管IGBT(205)的集电极C极与稳压管(206)的正极相连；第一电阻(201)连接在稳压管(206)的负极与高压绝缘栅双极型晶体管IGBT(205)的栅极G极之间；TVS(204)并联在G极与发射极E极之间；第二电阻(203)的一端与E极相连，另一端连接到高压二极管(207)的正端，高压二极管(207)的负端作为整个阻抗反馈调控单元的低压端与输入电压的低压端相连；半导体放电管(202)连接在高压二极管(207)的正端与G极之间。

2.如权利要求1所述的实现半导体表面多路放电的系统，该系统包括四个放电单元和三个阻抗反馈调控单元。

3.如权利要求1所述的实现半导体表面多路放电的系统，其中放电单元的放电电极选自青铜、不锈钢、铂或钨，电极之间的空隙添加半导体辅助点火材料；第一电阻(201)选用耐高压电阻，耐压值必须高于电源输入的高压，阻值不小于半导体放电单元没有击穿时的电阻，范围为10～100KΩ；半导体放电管(202)击穿电压范围为50～100V；第二电阻(203)耐压不小于100V，阻值范围为10～100Ω；TVS(204)为双向型TVS管，击穿电压范围为10～13V，逆向电流不小于100mA，响应时间不大于50ns；高压绝缘栅双极型晶体管IGBT(205)的耐压要求与第一电阻(201)相同，响应时间范围为10～100ns，导通状态允许通过的电流不小于10A；稳压管(206)的稳压范围15～30V；高压二极管(207)的耐压范围与第一电阻(201)相当，导通电流不小于100mA。

4.如权利要求3所述的实现半导体表面多路放电的系统，其中放电单元的放电电极为钨，电极之间的空隙添加Cu₂O半导体陶瓷釉；第一电阻(201)选用耐5KV高压电阻，电阻值为30KΩ；半导体放电管(202)的击穿电压58～77V，响应时间小于50ns；第二电阻(203)耐压大于200V，阻值范围为50Ω；TVS(204)的击穿电压范围为11～12V，响应时间小于1ns；高压绝缘栅双极型晶体管IGBT(205)的耐压值为4000V，响应时间范围为55ns，导通状态允许通过的电流为30A；稳压管(206)的稳压值为20V；高压二极管(207)耐压6KV，导通电流为200mA。

5.如权利要求4所述的实现半导体表面多路放电的系统，其中半导体放电管(202)选用P0640LB；TVS(204)为双向型TVS管P1.5KE13CA；高压绝缘栅双极型晶体管IGBT(205)选用IXGF30N4000；高压二极管(207)选用2CL2FE。