极分压电阻Rn，…，R2，R1 ;所述η个栅极分压电阻与η个场效应管一一对应；其中，栅极分压电阻R1的一端与场效应管S2的栅极相连，另一端与高压电源的负极相连；还包括连接于场效应管S1和高压电源负极之间的负载电流检测电路；还包括电压误差放大器，所述电压误差放大器正极端输入基准电压，负极输入所述负载电流检测电路两端的电压，输出端与场效应管S1的栅极相连；所述η为大于等于2的自然数。
[0026]在本具体实施例中，所述负载电流检测电路为检测电阻；还包括对检测电阻两端电压放大的电压正相放大器，所述电压正相放大器的输出端与电压误差放大器的正极输入端相连。
[0027]图1中Rs为负载电流的检测电阻(该方法并不限于采用串联电阻的方式进行电流检测，也可以采用电流传感器等方法进行电流检测。)由于采用串联电阻的方法检测的电压为Vs=Rs*I ;为了减小损耗Vs —般较低，因此Vs再经正向放大器进行放大β倍，放大后的电流检测电压β Vs然后送到误差放大器的负相端，误差放大器的正相端为基准电压Vref输入，当β Vs小于Vref时，误差放大器的输出Vcon增大，则S1的栅极电压上升，则其DS压降VDS降低，由图1可知S1的VDS下降则会导致S2的源极电压下降，则S2的的栅极相对原极的电压VGS上升，以此类推，则Sl~Sn所有的场效应管的栅极电压都会上升，则场效应管串联的阻抗下降，流过Rs的电流增加，同理当负载电流过大时，误差放大器会降低S1的栅极电压，而S2~Sn也同样会降低栅极电压，进而导致场效应管的等效阻抗增加，从而降低了负载电流，这样整个电路依据负反馈控制电路使得负载电流跟踪基准电压成如下关系，电路进入稳定状态:
Iload=Vref/(β Rs)
这样连续调节基准电压Vref的电压值，则就可以连续调节高压负载电流，从而实现了负载电流的连续可调，并且负载电流可以从0起调。
[0028]具体实施例二
如图2所示，在本具体实施中，还包括η个滤波电容，与η个栅极分压电阻一一对应并联。还包括连接于每个场效应管栅极和源极之间的稳压二极管，共η个稳压二极管。还包括连接于每个场效应管漏极和源极之间的瞬态电压抑制器，共η个瞬态电压抑制器。还包括与每个场效应管一一对应串联的，与每个场效应管漏极相连的防击穿电阻，共η个防击穿电阻。还包括误差放大器补偿电路，为连接于误差放大器输出端与负极输入端之间的电容Cf或RC串联电路。还包括连接于误差放大器输出端与场效应管S1的栅极之间的限流电阻Rgl。
[0029]如图3所示，图中Vref为基准电压的波形，在该仿真中该波形用于模拟脉冲负载，Vgs为场效应管S1的栅极驱动波形；Iload为模拟负载电流波形，从波形可以看出负载电流很好的跟踪了基准电压波形；M0S1、M0S2和M0S3分别为其中3只场效应管DS电压波形，从DS电压波形可以看出三只场效应管在动态工作是也是基本均压的。
【主权项】
1.一种高压电子模拟负载电路，包括连接于高压电源正极和负极之间的负载电路和驱动电路，其特征在于:所述负载电路包括依次串联的相同的η个场效应管Sn，…，S2，S1 ;其中场效应管Sn的漏极与高压电源的正极相连，场效应管S1的的源极与高压电源的负极相连；所述驱动电路为首尾相连阻值相同的η个栅极分压电阻Rn，…，R2，R1 ;所述η个栅极分压电阻与η个场效应管一一对应；其中，栅极分压电阻R1的一端与场效应管S2的栅极相连，另一端与高压电源的负极相连；还包括连接于场效应管S1和高压电源负极之间的负载电流检测电路；还包括电压误差放大器，所述电压误差放大器正极端输入基准电压，负极输入所述负载电流检测电路两端的电压，输出端与场效应管S1的栅极相连；所述η为大于等于2的自然数。2.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:所述负载电流检测电路为检测电阻；还包括对检测电阻两端电压放大的电压正相放大器，所述电压正相放大器的输出端与电压误差放大器的正极输入端相连。3.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:所述负载电流检测电路为电流传感器。4.根据权利要求3所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:还包括对电流传感器两端电压放大的电压正相放大器，所述电压正相放大器的输出端与电压误差放大器的正极输入端相连。5.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:还包括η个滤波电容，与η个栅极分压电阻一一对应并联。6.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:还包括连接于每个场效应管栅极和源极之间的稳压二极管，共η个稳压二极管。7.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:还包括连接于每个场效应管漏极和源极之间的瞬态电压抑制器，共η个瞬态电压抑制器。8.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:还包括与每个场效应管一一对应串联的，与每个场效应管漏极相连的防击穿电阻，共η个防击穿电阻。9.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:还包括误差放大器补偿电路，为连接于误差放大器输出端与负极输入端之间的电容Cf或RC串联电路。10.根据权利要求1所述的高压电子模拟负载电路，其特征在于:还包括连接于误差放大器输出端与场效应管S1的栅极之间的限流电阻Rgl。
【专利摘要】本发明提供了一种高压电子模拟负载电路。负载电路包括依次串联的相同的n个场效应管Sn，…，S2，S1；其中场效应管Sn的漏极与高压电源的正极相连，场效应管S1的源极与高压电源的负极相连；所述驱动电路为首尾相连阻值相同的n个栅极分压电阻Rn，…，R2，R1；所述n个栅极分压电阻与n个场效应管一一对应；其中，栅极分压电阻R1的一端与场效应管S2的栅极相连，另一端与高压电源的负极相连。控制电路只需要控制串联的场效应管中的一只管子就可以实现对所有场效应管的控制。只场效应管串联的方式实现了高耐压电子负载，并采用相对简单的方式实现了高压电子负载的连续可调控制，并易于模拟脉冲负载，电路形式方便扩展承受电压。
【IPC分类】H02M3/158, G01R31/40
【公开号】CN105356753
【申请号】CN201510764161
【发明人】赵伟刚, 王凤岩, 王斌, 黄付刚, 张志伟
【申请人】中国电子科技集团公司第二十九研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月11日