高压电源控制电路的制作方法

文档序号:9887053阅读:402来源:国知局
高压电源控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电源技术领域,具体涉及一种高压电源控制电路。
【背景技术】
[0002]目前测试系统主要为低压测试系统,多为正负50V以内,但是由于许多半导体产品应用于500V以上甚至1000V的环境,这时候要保证半导体IC的良品率,提高生产效率,必须要对这类IC做高压测试。通常情况下,高压测试分为加高压测试漏电流以及uA级的电流测试耐压,而许多模拟测试系统只支持特定的高压测量模块,甚至一些模拟测试系统不支持高压施加与测量,而且这些高压模块只能适用于其指定的测试系统,无法单独使用,售价高,使其应用环境受限。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于提出一种高压电源控制电路,结构简单,易于实现,具有普适性,提高了测试精度。
[0004]为达此目的,本发明采用以下技术方案:
作为本发明的一个方面,提供的一种高压电源控制电路,包括:电源转换模块、电流采样电路、电流反馈补偿电路、限流控制电路和测量电路,其中,所述电源转换模块用于将低压电源转换为高压电源,所述高压电源依次通过电流采样电路、电流反馈补偿电路和限流控制电路,生成稳定电源;所述测量电路用于测量所述稳定电源的参数。
[0005]可选地,所述电流采样电路包括:仪用放大器U5、电阻R14、电阻R22、电容C13和电容C14,所述仪用放大器U5的型号为INA128,其中,电阻R22的两端分别连接到仪用放大器U5的管脚I和管脚8上,仪用放大器U5的管脚2接地,仪用放大器U5的管脚3与节点Mes-Res及电阻R14的一端连接,电阻R14的另一端接地,仪用放大器U5的管脚4与节点VEE及电容C14的一端连接,电容C14的另一端接地,仪用放大器U5的管脚5接地,仪用放大器U5的管脚6连接节点Meslout,仪用放大器U5的管脚7与节点VIN15及电容C13的一端连接。
[0006]可选地,所述测量电路包括仪用放大器U3、电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R15、电阻R18、电容C9和电容C10,所述仪用放大器U3的型号为INA128,其中,电阻R9的两端分别连接到仪用放大器U3的管脚I和管脚8上,仪用放大器U3的管脚2与节点MV0UT-、电阻R15的一端及电阻R18的一端连接,电阻R15的另一端连接节点LVOUT,电阻Rl 8的另一端接地,仪用放大器U3的管脚3与节点MV0UT+、电阻R12的一端及电阻R13的一端连接,电阻R12的另一端连接节点HVOUT,电阻Rl 3的另一端接地,仪用放大器U3的管脚4与节点VEE及电容C1的一端连接,电容ClO的另一端接地,仪用放大器U3的管脚5接地,仪用放大器U3的管脚6连接节点MesVout,仪用放大器U3的管脚7与节点VIN15及电容C9的一端连接,电容C9的另一端接地,其中,节点HVOUT和节点LVOUT来自于电源转换模块的输出端。
[0007]可选地,所述电流反馈补偿电路包括:运算放大器U4B、运算放大器U4C、运算放大器U4D、电阻R16、电阻R19、电阻R20和电阻R21,其中,运算放大器U4B、运算放大器U4C、运算放大器U4D的型号皆为0PA4171,运算放大器U4B的管脚7与节点Limit1-OP-1N及电阻R20的一端连接,运算放大器U4B的管脚6与电阻R20的另一端及电阻R21的一端连接,电阻R21的另一端接地,运算放大器U4B的管脚5与电阻R16的一端及电阻R19的一端连接,运算放大器U4B的其他管脚悬空,电阻R16的另一端与运算放大器U4D的管脚14及运算放大器U4D的管脚13连接,电阻R19的另一端与运算放大器U4C的管脚8及运算放大器U4C的管脚9连接,运算放大器U4C的管脚10连接节点Mes1-Res,运算放大器U4C的其他管脚悬空,运算放大器U4D的管脚12连接节点MV0UT-,运算放大器U4D的其他管脚悬空。
[0008]可选地,所述限流控制电路包括:运算放大器U4A、N沟道场效晶体管Q1、继电器S1、继电器S2、电阻R17、电阻R23、电阻R24、电容Cll和电容C12,其中,运算放大器U4A的型号为0PA4171,N沟道场效晶体管Ql的型号为IRFPG30,继电器SI和S2的型号皆为TQ2,其中,N沟道场效晶体管Ql的漏极连接节点LV0UT,N沟道场效晶体管Ql的源极连接节点Mes-Res,N沟道场效晶体管Ql的栅极连接电阻R17的一端,电阻R17的另一端连接运算放大器U4A的管脚I,运算放大器U4A的管脚11与节点VEE及电容Cll的一端连接,电容Cll的另一端接地,运算放大器U4A的管脚4与节点VIN15及电容C12的一端连接,电容C12的另一端接地,运算放大器U4A的管脚2连接节点Limitl-OP-1N,运算放大器U4A的管脚3与继电器SI的管脚8及电阻R24的一端连接,电阻R24的另一端接地,继电器SI的管脚I连接节点V5RLY,继电器SI的管脚2连接节点CRTL,继电器SI的管脚3连接节点CTRLHIV,继电器SI的管脚4连接节点V05,继电器SI的管脚7连接节点CRTL,继电器SI的管脚9连接电阻R23的一端,电阻R23的一端连接节点V05,继电器SI的管脚1连接节点Kl,继电器SI的其他管脚悬空,继电器S2的管脚I连接节点V5RLY,继电器S2的管脚7连接节点MesVout,继电器S2的管脚8连接节点Mesure,继电器S2的管脚9连接节点Mes I out,继电器S2的管脚1连接节点KI。
[0009]本发明的有益效果为:一种高压电源控制电路,包括:电源转换模块、电流采样电路、电流反馈补偿电路、限流控制电路和测量电路,其中,所述电源转换模块用于将低压电源转换为高压电源,所述高压电源依次通过电流采样电路、电流反馈补偿电路和限流控制电路,生成稳定电源;所述测量电路用于测量所述稳定电源的参数,本电路结构简单,易于实现,具有普适性,提高了测试精度。
【附图说明】
[0010]图1是本实施例提供的一种高压电源控制电路功能结构图;
图2是图1中电流采样电路的电路图;
图3是图1中测量电路的电路图;
图4是图1中电流反馈补偿电路的电路图;
图5是图1中限流控制电路的电路图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合图1-图5并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0012]实施例一
图1是本实施例提供的一种高压电源控制电路功能结构图。
[0013]—种高压电源控制电路,包括:电源转换模块、电流采样电路、电流反馈补偿电路、限流控制电路和测量电路,其中,所述电源转换模块用于将低压电源转换为高压电源,所述高压电源依次通过电流采样电路、电流反馈补偿电路和限流控制电路,生成稳定电源;所述测量电路用于测量所述稳定电源的参数。
[0014]在本实施例中,本电路结构简单,易于实现,具有普适性,提高了测试精度。
[0015]在本实施例中,使用统一的外部接口,将限流控制电路、测量电路等用户所需要的部分都引出,用户可根据需要,自行控制,达到普适性。
[0016]在本实施例中,电源转换模块接受12V直流输入,通过电源转换模块中的变压器与稳压电源管理芯片控制,得到0-1200V高压电源,输出功率可达5W,这部分有非常成熟的方案,这里采用现有技术,不在本发明保护范围之内。
[0017]如图2所示,在本实施例中,所述电流采样电路包括:仪用放大器U5、电阻R14、电阻R22、电容C13和电容C14,所述仪用放大器U5的型号为INA128,其中,电阻R22的两端分别连接到仪用放大器U5的管脚I和管脚8上,仪用放大器U5的管脚2接地,仪用放大器U5的管脚3与节点Mes-Res及电阻R14的一端连接,电阻R14的另一端接地,仪用放大器U5的管脚4与节点VEE及电容C14的一端连接,电容C14的另一端接地,仪用放大器U5的管脚5接地,仪用放大器U5的管脚6连接节点Meslout,仪用放大器U5的管脚7与节点VIN15及电容C13的一端连接。
[0018]在本实施例中,电阻R14为1K Ω精密电阻,通过节点Mes-Res连接到高压电源的输出端节点LVOUT,并通过仪用放大器U5实时采样流入节点LVOUT的电流,采样到的值转换为电压量,反馈给限流控制电路进行限流。
[0019]如图3所示,在本实施例中,所述测量电路包括仪用放大器U3、电阻R9、电阻R12、电阻R13、电阻R15、电阻R18、电容C9和电容C10,所述仪用放大器U3的型号为INA128,其中,电阻R9的两端分别连接到仪用放大器U3的管脚I和管脚8上,仪用放大器U3的管脚2与节点MV0UT-、电阻R15的一端及电阻R18的一端连接,电阻R15的另一端连接节点LV0UT,电阻R18的另一端接地,仪用放大器U3的管脚3与节点MV0UT+、电阻R12的一端及电阻R13的一端连接,电阻R12的另一端连接节点HVOUT,电阻R13的另一端接地,仪用放大器U3的管脚4与节点VEE及电容C1的一端连接,电容C1的另一端接地,仪用放大器U3的管脚5接地,仪用放大器U3的管脚6连接节点MesVout,仪用放大器U3的管脚7与节点VIN15及电容C9的一端连接,电容C9的另一端接地,其中,节点HVOUT和节点LVOUT来自于电源转换模块的输出端。
[0020]在本实施例中,节点LVOUT和节点HVOUT为高压电源的两个输出端,来自于电源转换模块,采用现有技术,图中未画出;在本实施例中,电阻Rl 2和电阻Rl5的阻值皆为1M Ω,电阻R13和电阻R18的阻值皆为10ΚΩ ;节点LVOUT处的电压经电阻R15和电阻R18进行1::1000分压后输出差分量也即节点MVOUT-处所示,节点HVOUT处的电压经电阻R12和电阻R13进行1:1000分压后输出差分量也即节点MVOUT+处所示,并通过仪用放大器U3进行适当的增益,将分压后的差分量转换为电压值后提供给用户。
[0021]如图4所示,在本实施例中,所述电流反馈补偿电路包括:运算放
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