高電壓雙向恒流電路的關(guān)鍵零部件是什么？
本產(chǎn)品是對(duì)安全相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備TOS系列進(jìn)行改造的定制產(chǎn)品，內(nèi)容是專門針對(duì)直流進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)和絕緣電阻試驗(yàn)的低成本產(chǎn)品，另外，需要特別強(qiáng)調(diào)的是，該定制產(chǎn)品的試驗(yàn)對(duì)像是充電電池，充電電池的試驗(yàn)和普通家電產(chǎn)品不同，可以預(yù)測(cè)到的使用場(chǎng)景是民存儲(chǔ)的電能通過(guò)試驗(yàn)用電纜供應(yīng)到試驗(yàn)設(shè)備上，因此 ，存在這種能量導(dǎo)致試驗(yàn)設(shè)備發(fā)生故障或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
需要進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)象（充電電池）的短路保護(hù)
將充電電池做為試驗(yàn)對(duì)象時(shí)，由于連接或者設(shè)置的原因，有可能導(dǎo)致從試驗(yàn)對(duì)象向本產(chǎn)品輸出過(guò)電流，試驗(yàn)對(duì)象形成短路（圖1）
設(shè)計(jì)保護(hù)電路，檢測(cè)這種過(guò)電流，對(duì)電流進(jìn)行限制是關(guān)鍵所在（圖2）
可承受高電壓的雙向恒流電路
了解到本次的任務(wù)是以低民本設(shè)計(jì)可以在數(shù)KV的高電壓下使用的保護(hù)電路，即雙向恒流電路。因此，決定研究使用MOS FET的恒流電路。趕緊實(shí)際組成電路進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)發(fā)現(xiàn)，在達(dá)到MOS FET 的擊穿電壓之前可以正常工作，但隨著施加電壓的繼續(xù)增加，當(dāng)施加擊穿電壓兩倍左右的電壓時(shí)，MOS FET 損壞，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行恒流控制（圖3）
在使用MOS FET的多級(jí)串聯(lián)制作高電壓的電路時(shí)，存在需要注意的問(wèn)題。當(dāng)各MOS FET的開關(guān)時(shí)間產(chǎn)生差異時(shí)，各MOS FET的元件電壓就會(huì)出現(xiàn)不平衡，可能導(dǎo)致特定的MOS FET承擔(dān)過(guò)高的電壓。也就是說(shuō)，降低元件電壓的不平衡現(xiàn)象是進(jìn)行MOS FET串聯(lián)時(shí)的問(wèn)題。但是，在這個(gè)階段我并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。
在先前制作的實(shí)驗(yàn)電路中，恒流的動(dòng)作沒(méi)有問(wèn)題，但無(wú)法解決耐電壓的問(wèn)題。因此，嘗試通過(guò)增加串聯(lián)級(jí)數(shù)等方式增加耐電壓，但仍然無(wú)法解決每個(gè)元件的電壓不平衡的問(wèn)題，當(dāng)然也造成了元件的損壞，讓人一籌莫展。
在這種情況下，老老實(shí)實(shí)地求助高人才是不二之選。在各位前輩提供的意見(jiàn)中，我了解到了關(guān)于MOS FET的寄生電容的問(wèn)題，從中了解到只要忽視寄生電容即可。于是，安裝了可以忽視寄生電容的電容器，重新進(jìn)行驗(yàn)證（圖4）。
MOS FET的寄生電容因施加電壓和溫度的不同會(huì)發(fā)生變化。在最初研究的MOS FET恒流電路（圖3），由于寄生電容的變化（波動(dòng)），導(dǎo)致在各級(jí)施加的電壓出現(xiàn)不平衡，結(jié)果導(dǎo)致在一個(gè)MOS FET上施加了過(guò)大的電壓，造成破壞。
但是，在重新研究的電路（圖4）中，通過(guò)增加電壓平衡用電容器，不再產(chǎn)生因寄生電容導(dǎo)致的施加電壓時(shí)的電容波動(dòng)，即使在施加高電壓的情況下，也不會(huì)造成破壞，輕松組成了高電壓雙向恒流電路。從成本方面來(lái)說(shuō)，金額僅相當(dāng)于通常的高耐壓零部件1/4左右，在不會(huì)大幅變更規(guī)格的情況下，低成本完成設(shè)計(jì)。
在遇到某個(gè)難題而一籌莫展時(shí)，首先要做的事情就是冷靜地重新確認(rèn)零部件 規(guī)格，性能和特性，我認(rèn)為這一點(diǎn)是非常重要的。如果當(dāng)時(shí)能夠認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，這次的煩惱可能早就迎刃而解了（MOS FET的寄生電容變化是FET的基本特性）。
這次聽(tīng)到前輩的建議后才發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，最終得以解決。但是，我深刻的認(rèn)識(shí)到，這本來(lái)應(yīng)該是我自己就能夠解決的。對(duì)于這件事的感受是，無(wú)論在任何情況下都不要著急，必須冷靜地思考，推測(cè)和執(zhí)行。
本項(xiàng)目的開發(fā)日程雖然略有推遲，但成功完成了具有足夠的功能，并控制了成本的電路，因此得到了領(lǐng)導(dǎo)的鼓勵(lì)，對(duì)我說(shuō)“辛苦了”。
這個(gè)時(shí)候，我暗下決心：今后將不斷積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，成為一名出色的工程師。
