[发明专利]一种高速高压电子开关及其工作方法

权利要求书

1.一种高速高压电子开关，包括隔离驱动电路、均压电路、辅助电源隔离电路；

所述隔离驱动电路包含至少一组子电路，每组子电路包含3个结构相同的子电路；子电路的结构为：包括电流控制单元、脉冲变压器、脉冲整形单元、第四高压功率开关晶体管；电流控制单元输入端连接DVCC，输出端连接脉冲变压器主绕组的主绕组，脉冲整形单元输入端连接脉冲变压器组的次绕组，输出端连接第四高压功率开关晶体管；第四高压功率开关晶体管连接均压电路；各个子电路的输入端、输出端串联；

所述均压电路数量与隔离驱动电路子电路一一对应设置，其与对应子电路的输出端连接；

辅助电源隔离电路用于将外部直流电变换为直流电。

2.如权利要求1所述的高速高压电子开关，其特征在于，电流控制单元包括第三十一电阻、第八光电耦合器、第二十八电阻、第六二极管；第三十一电阻的一端连接到DVCC，另一端连接到第八光电耦合器的输入光电二极管阳极；第二十八电阻一端连接到AVCC及脉冲变压器主绕组的同名端。

3.如权利要求2所述的高速高压电子开关，其特征在于，脉冲整形单元的结构为：包括第三二极管、第五二极管、第三十二电阻、第三十三电阻、第二十五电阻、第二十四电阻、第二二极管；脉冲变压器的主绕组次绕组同名端连接到第三二极管的阳极，次绕组的另一端连接到第五二极管的阳极；第三二极管阴极连接到第五二极管的阴极、第二二极管的阴极，且连接到第二十五电阻的一端，第三十二电阻与第五二极管并联连接；第二二极管的阳极连接到第二十四电阻的一端，第二十四电阻另一端连接到第二十五电阻的另一端且连接到高压半导体功率管的栅极，第三十三电阻跨接在高压半导体功率管的栅极和源级。

4.如权利要求3所述的高速高压电子开关，其特征在于，电平转换电路包括第六电阻、第七滑动变阻器、第CX1电容、第十电阻、第三B运算放大器、第八电阻、第四A运算放大器、第四B运算放大器、第十八电阻、第十五滑动变阻器、第十一电阻、第三电阻、第一高频变压器、第一二极管、第五电容、第五电阻、第四电阻；第DX1二极管的阳极连接到第三A运算放大器的输出端，阴极连接到第CX1电容的一端及第十电阻一端，第CX1电容另一端连接到AGND，第十电阻另一端连接到第三B运算放大器的反相端，第三B运算放大器的同相端连接到第七滑动变阻器的滑动端，第七滑动变阻器的一个固定端连接到AGND，另一个固定端连接到第六电阻一端，第六电阻另一端连接到AVCC；第三B运算放大器的输出端连接到第八电阻的一端，第八电阻另一端连接到第四A运算放大器的同相端，第四A运算放大器的反相端连接到第十二电阻的一端，第十二电阻的另一端连接到第四B运算放大器的反相端和输出端，第四B运算放大器的同相端连接到第十八电阻一端及第十五滑动变阻器一个固定端、第十电阻的一端；第十八电阻另一端连接到AVCC，第十五滑动变阻器另一个固定端连接到AGND，第十电阻的另一端连接到第十一电容一端及第二二极管的集电极；第四A运算放大器的输出端连接到第十一电阻一端，第十一电阻另一端连接到第一N型三极管的基级，第一N型三极管的发射极连接到AGND，集电极连接到第一高频变压器主绕组的一端，第一高频变压器主绕组同名端连接到第三电阻一端，第三电阻另一端连接到AVCC，第一高频变压器次绕组的同名端连接到第一二极管阳极，第一二极管阴极连接到第五电容一端及第四电阻一端，第一高频变压器次绕组的另一端连接到第五电容另一端及第三高压半导体功率管源极；第五电阻并联在第五电容两端，第四电阻另一端连接到第三高压半导体功率管栅极。

5.如权利要求1所述的高速高压电子开关，其特征在于，辅助电源隔离电路由5V-LDO变换电路搭建而成。

6.如权利要求1～5任一项所述的高速高压电子开关，其特征在于，均压电路与隔离驱动电路的各个子电路对应设置，其余对应子电路的输出端连接；其包括第二十一电阻、第三高压半导体功率管、第三十七电流采样电阻；连接关系为：第三高压半导体功率管漏极连接到第四高压半导体功率管漏极，第三高压半导体功率管源极连接到第三十七电流采样电阻一端，第三十七电流采样电阻另一端连接到第四高压半导体功率管源极。