[发明专利]一种高压大容量电容器快速放电技术

权利要求书

1.一种高压大容量电容器快速放电技术，其特征在于：采用PWM恒功率放电原理，包括依次连接的高压继电器单元、放电电阻单元、高压MOS/IGBT开关单元、高压分压电阻和电压采样单元、非线性电压信号变换单元、三角波产生单元、PWM控制单元和放电启动单元，所述高压分压电阻连接电压采样单元并输出信号进入电压非线性变换单元，所述非线性变换单元包括运算放大器和二极管产生PWM恒功率控制的参考信号，所述三角波产生单元包括运算放大器、电阻器件和电容器件，所述PWM控制单元包括比较器和运算放大器并根据PWM恒功率参考信号和三角波信号产生PWM控制信号输入到高压开关单元，所述高压MOS/IGBT开关单元包括串联的MOS/IGBT和TVS管及电容并用于导通或关断放电电阻回路。

2.根据权利要求1所述高压大容量电容器快速放电技术，其特征在于：所述高压大容量电容器快速放电技术还包括快速放电方法，所述快速放电方法如下：

S1：放电启动电路驱动高压继电器(HV RELAY)动作，继电器触点闭合额定电压加到放电电阻高端；

S2：分压电阻上电压输入到电压采样单元，电压采样信号输入到非线性变换单元；

S3：非线性变换单元将输入的电压信号参照于额定电压进行信号处理，产生与电压对应的电流控制信号；

S4：电流控制信号与三角波产生电路产生的三角波信号进行比较，输出PWM控制信号到高压开关；

S5：PWM脉冲信号低电平时，串联的高压功率管栅极电容处于充电状态，功率管处于截止状态，高压开关断开；PWM脉冲信号高电平时，串联的高压功率管栅极电容处于放电状态，功率管处于导通状态，高压开关闭合；当高压开关闭合时，外部电容器通过放电电阻进行放电；当高压开关断开时，外部电容器停止放电；

S6：随着电容器上电压的降低，经过非线性电路处理转换得到的电流控制信号，使PWM信号占空比逐渐增大，高压开关闭合时间逐渐加长，断开时间逐渐缩短，电容器电压逐渐降低，直到达到安全电压值；

S7：放电启动电路使高压继电器(HV RELAY)触点断开，电容器高压端回路与放电模块电路断开，放电结束。

3.根据权利要求1-2所述的高压大容量电容器快速放电技术，其特征在于：所述串联MOS/IGBT半导体开关包括：多级串联的MOS/IGBT、均压电阻、限压TVS管以及栅极驱动电容，实现串联开关管的导通或截止以及同步动作和动态均压；所述串联MOS/IGBT半导体开关是通过栅极电容充电和放电来促使功率管开关截止和导通，通过下管栅极开关动作，使串联的功率管依次导通或截止，实现高压开关控制。