一种程控高压源的制作方法

本发明涉及仪器设备校准的技术领域，尤其涉及一种程控高压源。

背景技术：

当前，随着微电子电路器件和电子设备集成密度的提高和工作电压的不断降低，器件可承受的静电击穿电压也变得越来越低，在某些行业，如ccd、硬盘磁头等行业可耐受的静电电压甚至要小于10v，这些原因使得静电放电的危险性越来越大。

静电放电可以造成电子元器件的损伤和失效，据初步估计，我国仅电子行业每年由于静电造成的损失就达15亿元，而在美国每年的静电放电造成损失要在100亿美元左右，因此，静电的防护已经引起了很多国家的重视。在微电子工业领域中，离子风机作为一种必不可少的防静电设备，得到了广泛应用，国际上通用的离子风机评价指标是衰减时间和残余电压两项参数，针对这两项参数的测量时通过专门的充电平板检测仪实现的。充电平板检测仪是采用离子平衡法实现对风机衰减时间和残余电压两项参数的测试的，和离子风机一样，能对离子风机的消静电性能进行检验的充电平板检测仪也得到了大量的应用。

但是，由于国内使用的充电平板检测仪基本上都是进口产品，国内尚无相关的测试方法，也无配套的测试和计量手段；而且这些充电平板检测仪也都是在国外原厂进行计量，甚至不做计量，如果用这些充电平板检测仪进行量值溯源，为离子风机的进行校验，会为离子风机以后的使用带来很多困难；而且，国外各个厂商的校准方法也经常不统一，这一方面给检测仪的量值溯源造成了困难，也在财力和时间上造成了很大的浪费。因此，如何实现对充电平板检测仪进行量值溯源，以便有效的对离子风机类设备的进行计量，就成为目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的程控高压源，能够实现不同高压电压值的切换控制，进而实现对充电平板检测仪的电压测试准确度和衰减时间测试准确度两项参数的校准。

本发明技术方案提供的程控高压源，包括：

定时/控制单元、时间设定单元、高压发生单元、升压电路以及与所述定时/控制单元、时间设定单元和升压电路分别连接的电源装置；

所述定时/控制单元的输入端与所述时间设定单元的输出端连接，所述定时/控制单元的控制输出端与所述高压发生单元的控制输入端连接，所述高压发生单元的电压输入端与所述升压电路的电压输出端连接，所述高压发生单元与待检测设备的信号输入端连接；

所述定时/控制单元控制所述高压发生单元在所述时间设定单元设定的起始测试时间点将第一电压值切换到第二电压值，以及在所述时间设定单元设定的结束测试时间点将第二电压值切换到第三电压值；其中，第一电压值>第二电压值>第三电压值。

其中，所述高压发生单元，包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电压输出端口、第一cmos管和第二cmos管，所述第一电阻的一端和所述升压电路的电压输出端连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端和所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述电压输出端口连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第一cmos管的漏极和所述升压电路的电压输出端连接，所述第一cmos管的源极和所述第二cmos管的漏极均连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间，所述第二cmos管的漏极连接在所述第二电阻和所述第三电阻之间，所述第一cmos管的栅极和定时/控制单元连接，所述第二cmos管的栅极和所述定时/控制单元连接。

其中，所述程控高压源还包括连接在所述电压输出端口的限流电路。

其中，所述程控高压源还包括监测电路，所述监测电路的第一输入端与所述第一cmos管的栅极连接，所述监测电路的第二输入端与所述第二cmos管的栅极连接。

本申请实施例中提供的技术方案，具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供的程控高压源，能够实现不同高压电压值的切换控制，进而实现对充电平板检测仪的电压测试准确度和衰减时间测试准确度两项参数的校准。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的一种程控高压源的结构框图；

图2为本发明实施例的一种程控高压源中高压发生单元的电路结构图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示意性示出了本发明实施例的程控高压源的结构框图。参照图1，本发明实施例提出的程控高压源具体包括：定时/控制单元104、时间设定单元103、高压发生单元105、升压电路102以及与所述定时/控制单元104、时间设定单元103和升压电路102分别连接的电源装置101。

其中，所述定时/控制单元104的输入端与所述时间设定单元103的输出端连接，所述定时/控制单元104的控制输出端与所述高压发生单元105的控制输入端连接，所述高压发生单元105的电压输入端与所述升压电路102的电压输出端连接，所述电压输出端口与待检测设备106的信号输入端连接；

其中，所述定时/控制单元104控制所述高压发生单元105在所述时间设定单元103设定的起始测试时间点将第一电压值切换到第二电压值，以及在所述时间设定单元103设定的结束测试时间点将第二电压值切换到第三电压值；其中，第一电压值>第二电压值>第三电压值。

在一个具体的测试实施例中，所述程控高压源的工作原理具体如下：启动所述待检测设备106的衰减时间测量功能，等待检测设备的电压稳定后，通过所述定时/控制单元104控制所述升压电路102对所述高压发生单元105升压，通过所述程控高压源的所述时间设定单元103设置测试时间间隔，启动所述程控高压源定时开关，利用所述定时/控制单元104控制高压发生单元105，来产生所述测试待检测设备106的衰减时间的所需的电压，通过所述定时/控制单元104产生定时信号，根据设定的时间间隔，控制输出电压的变化，电压变化时触发所述待检测设备106的计时功能，将所述时间设定单元103设定的时间间隔与所述待检测设备106的测量出的衰减时间作对比，就可以得到所述待检测设备106的衰减时间测量示值误差，将所述高压发生单元105的输出电压和所述待检测设备106测量的电压进行对比，得到所述待检测设备106的电压测量示值误差。

本发明实施例提供的程控高压源按照设定的时间间隔进行电压转换，以通过将程控高压源的预设值和待检测仪器测量值进行比较，实现了对充电平板检测仪电压测试准确度和衰减时间测试准确度两项参数的校准，避免了待检测仪器对静电消除设备校准时的可能发生的问题。

图2示意性示出了本发明实施例的程控高压源中高压发生单元105的电路结构图。参照图2，本发明实施例提供的高压发生单元105的电路结构具体包括：

第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、电压输出端口、第一cmos管vt1和第二cmos管vt2，所述第一电阻r1的一端和所述升压电路102的电压输出端连接，所述第一电阻r1的另一端和所述第二电阻r2的一端连接，所述第二电阻r2的另一端和所述第三电阻r3的一端连接，所述第三电阻r3的另一端接地，所述电压输出端口连接在所述第一电阻r1和所述第二电阻r2之间，所述第一cmos管vt1的漏极和所述升压电路102的电压输出端连接，所述第一cmos管vt1的源极和所述第二cmos管vt2的漏极均连接在所述第一电阻r1和所述第二电阻r2之间，所述第二cmos管vt2的漏极连接在所述第二电阻r2和所述第三电阻r3之间，所述第一cmos管vt1的栅极和定时/控制单元104连接，所述第二cmos管vt2的栅极和所述定时/控制单元104连接。

其中，本实施例中的定时/控制单元104可以采用微处理器或单片机实现。具体的，微处理器或单片机通过控制cmos管的通断来确定电阻对电压的分压的大小，进而产生测试衰减时间的电压输出，根据所述时间设定单元所设定的时间间隔输出两个不同的电压值。

在本发明实施例中，所述升压电路102可以采用现有常用的升压电路实现，以实现将5v电压升至1100v。

具体的，所述程控高压源还包括连接在所述电压输出端口的限流电路；

在本发明的实施例中，加入限流电路可以防止输出电流过大，保证了操作者的人身安全。

具体的，所述程控高压源还包括监测电路，所述监测电路的第一输入端与所述第一cmos管vt1的栅极连接，所述监测电路的第二输入端与所述第二cmos管vt2的栅极连接。

在本发明实施例中，参见图2，所述监测电路可采用逻辑门电路实现，可以对控制信号进行检查，保证输出的正确性和准确性。

其中，cmos管也可采用三极管或其他具有开关功能的元器件或电路实现，对此，本发明实施例不作具体限定。

本发明实施例提出的程控高压源，能够实现不同高压电压值的切换控制，进而实现对充电平板检测仪的电压测试准确度和衰减时间测试准确度两项参数的校准。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。