[发明专利]开关电路及使用开关电路的开关测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种开关电路，尤其是涉及一种引进接地结构，在截止时具有高阻抗而使漏电流较小的开关电路，以及使用开关电路实现的开关测试系统。

背景技术

开关电路被广泛用作电路板制造的各种测试工具之中。因开关组件的开路泄漏电流，其测试高阻（绝缘阻抗）的性能受限于测试点数。在现行的设计中，使用机械接点继电器（Relay）或固态组件作为开关电路。继电器以一般大气、填充的惰性气体、或真空作为断路的电气介质。固态电路则以半导体的接面或通道作为断路的电气介质。

虽然继电器具有优良的断路特性，被普遍的使用在电子测量仪表的开关系统上。同时，由于工业应用要求越来越快的速度、越来越高的部属密度，而高速也缩短机械接点的时间寿命；继电器也越来越难导入开关系统的设计中，起而代之的是固态开关组件。

如图1所示的开关测试系统，若干个开关电路并联连接，每个开关电路包括高侧开关SW_XH 和低侧开关SW_XL，且高侧开关SW_XH 和低侧开关SW_XL为测试点P_X。其中，1≤X≤n，且X为整数。因此，实际的感测电流是由待测目标电流和漏电流I_leak的总和，即Is = I₁ + I₂ + I₃ + I₄ +.. + I_n。

结合图2所示，总开关点数n = 4002，待测电阻R_T接于测试点P₃ 和测试点P₄之间，SW_3H和SW_4H导通；让开关电路截止的漏电流I_leak只有待测目标高阻电流的万分之一，即I₄ = 10000 × I_leak，为计算方便，可以忽略I₃，即：Is ≈I₄ + (n – 2) ×I_leak ≈I₄ + 0.4 I₄ =1.4 I₄。

上式可以看到，高阻的测量结果将有40%的误差！再加上测试物组态和其他回路，误差将会更大。由于待测物的测试组合和条件并不固定，不容易做软件补偿。由于漏电流的干扰，已经造成仪表电流解晰能力损失，即使用软件补偿也只是表面规格的宣告，对实际的能力没有帮助。

发明内容

本发明提出一种开关电路以及使用开关电路构成的开关测试系统，通过引进接地结构，在截止时具有高阻抗而使漏电流较小，解决了目前开关电路存在截止时漏电流较大而阻抗测试不准确的技术问题。

本发明采用如下技术方案实现：一种开关电路，包括：串接在测试电压源与测试点之间的第一开关和第二开关，第一开关和第二开关的控制端分别连接第一控制信号；串接在第一开关和第二开关的公共端与地之间的第三开关，第三开关的控制端连接第二控制信号；通过控制第一控制信号、第二控制信号使第一开关/第二开关与第三开关相反操作，且当第一开关和第二开关均截止时，第三开关导通接地。

优选地，第一开关、第二开关和第三开关均为光耦；第一开关的控制端和第二开关的控制端相连、输入端连接测试电压源、输出端连接第二开关的输入端，而第二开关的输出端连接测试点；第三开关的输出端接地、输入端串接一个限流电阻之后与第一开关的输出端连接。

优选地，第一开关、第二开关和第三开关均为MOS晶体管；第一开关的源极连接测试电压源、漏极连接第二开关的源极、栅极的栅极与第二开关的栅极连接并串接偏压控制电路之后连接第一控制信号，而第二开关的漏极连接测试点；第三开关的栅极连接第二控制信号、源极接地、漏极串接一个限流电阻之后与第一开关的漏极连接。