电流变液高电场强度介电常数测量电路

摘要

一种测量系统领域的电流变液高电场强度介电常数测量电路，包括：信号输入端子、反相器、发光二极管、电阻、四个开关二极管、两个自举电容、高压隔离驱动芯片IR2130、四个高压开关MOSFET管IRFPC50、被测电容、缓冲电容、积分电容、反馈电阻、运算放大器、测量结果电压量输出端子，采用500V高压对被测电容充电，采用耐600V高压并具有悬浮自举电源的高压隔离驱动芯片IR2130和耐600V高压的MOSFET开关管，以及在其中四只耐700V高压的超快恢复开关二极管，确保测量电路在500V充电电压下可靠地工作。本发明从根本上消除了寄生电容对测量精度的影响，可以测量在高电场强度条件下的电流变液的介电常数。

主权项

1、一种电流变液高电场强度介电常数测量电路，包括：信号输入端子(1)、反相器(2)、发光二极管(3)、电阻(4)、自举电容(7、8)、被测电容(16)、缓冲电容(17)、积分电容(18)、反馈电阻(19)、运算放大器(20)、测量结果电压量输出端子(21)，其特征在于，还包括：开关二极管(5、6)、高压隔离驱动芯片(9)、高压开关MOSFET管(10、11、12、15)、开关二极管(13、14)，信号输入端子(1)分成两路，一路直接输入到高压隔离驱动芯片(9)上的HIN2引脚和LIN2引脚，另一路信号接到反相器(2)的输入端，反相器(2)的输出端接到高压隔离驱动芯片(9)上的HIN1引脚和LIN1引脚；电路的供电电源有两路，一路为+15V，另一路为+500V，两路电源共地，+15V电源和地线分别接到反相器(2)、高压隔离驱动芯片(9)和运算放大器(20)的电源输入引脚和地线引脚，发光二极管(3)、开关二极管(5、6)的正极均连接到+15V电源，发光二极管(3)的负极连接电阻(4)，电阻(4)再接到高压隔离驱动芯片(9)的FAULT引脚，开关二极管(5、6)的负极分别连接到高压隔离驱动芯片(9)的VB1引脚和VB2引脚，自举电容(7)的一个引脚连接到高压隔离驱动芯片(9)的VB1引脚，另一个引脚连接到高压隔离驱动芯片(9)的VS1引脚；自举电容(8)的一个引脚连接到高压隔离驱动芯片(9)的VB2引脚，另一个引脚连接到高压隔离驱动芯片(9)的VS2引脚，高压隔离驱动芯片(9)引脚HO1连接到高压开关MOSFET管(10)的门极，引脚VS1连接到高压开关MOSFET管(10)的源极，引脚LO1连接到高压开关MOSFET管(15)的门极，引脚VSO和VSS连接到地线，引脚HO2连接到高压开关MOSFET管(12)的门极，引脚VS2连接到高压开关MOSFET管(12)的源极，引脚LO2连接到高压开关MOSFET管(11)的门极，高压开关MOSFET管(10)的漏极连接到+500V电源，源极连接到高压开关MOSFET管(11)的漏极，高压开关MOSFET管(11)的源极连接到地线，开关二极管(13)的正极连接到运算放大器(20)的反相输入端，负极连接到高压开关MOSFET管(12)的漏极，高压开关MOSFET管(12)的源极连接到开关二极管(14)的正极，开关二极管(14)的负极连接到高压开关MOSFET管(15)的漏极，高压开关MOSFET管(15)的源极连接到地线，被测电容(16)的一个极板连接到高压开关MOSFET管(10)的源极，另一个极板连接到高压开关MOSFET管(12)的源极，缓冲电容(17)的一只引脚连接到运算放大器(20)的反相输入端，缓冲电容(17)的另一只引脚连接到地线，运算放大器(20)的正相输入端连接到地线，积分电容(18)的一只引脚连接到运算放大器(20)的反相输入端，另一只引脚连接到运算放大器(20)的输出端，反馈电阻(19)一只引脚连接到运算放大器(20)的反相输入端，另一只引脚连接到运算放大器(20)的输出端，运算放大器(20)的输出端连接到测量结果电压量输出端子(21)。