一种支持低频率通讯的隔离脉冲变压器应用电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种支持低频率通讯的隔离脉冲变压器应用电路，包括第一、二反相驱动器，第一、二保护二极管，阻抗匹配电阻、隔离脉冲变压器，第一、二电压比较器，总线供电电源、极性电容、自恢复熔断丝、限流电阻、单芯总线，隔离脉冲变压器的原边分别接第一、二电压比较器、第一、二保护二极管、阻抗匹配电阻，其副边分别接限流电阻和自恢复熔断丝；第一保护二极管接第一反相驱动器，第二保护二极管接第二反相驱动器，限流电阻接单芯总线，自恢复熔断丝分别接极性电容和总线供电电源；第一、二电压比较器接逻辑参考电压；第一、二反相驱动器接双极性方波发射信号。本实用新型专利技术有助于井下高温和强烈震动环境下仪器间的可靠通讯应用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及隔离脉冲变压器对低频方波通讯信号隔离的
，尤其是指 一种支持低频率通讯的隔离脉冲变压器应用电路。
技术介绍
业内习知，石油随钻测井系统中各种井下仪器对通讯的可靠性和稳定性要求苛 亥IJ，隔离脉冲变压器符合应用要求，具备对方波信号通讯隔离、增强发射信号和接收信号的 性能。此外，双极性信号在后续解码电路中也具备容错能力和抗干扰能力。隔离脉冲变压 器的性能直接影响到整个仪器工作的可靠性和稳定性，现场作业时，井下高温、强烈震动环 境严重影响信号质量，在改善通讯质量方面，关键措施之一是应用信号隔离技术和信号增 强技术，现提出支持低频率通讯的隔离脉冲变压器应用电路，其典型应用电路对井下仪器 之间、地面与井下仪器之间的通讯应用提供指导作用。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足与缺点，提供一种支持低频率通讯的 隔离脉冲变压器应用电路，具备高温环境下增强双极性信号发射至总线和从总线隔离接收 出双极性信号双重功能，能够有助于井下高温和强烈震动环境下仪器之间可靠地通讯应 用。 为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为：一种支持低频率通讯的隔离 脉冲变压器应用电路，包括有第一反相驱动器、第二反相驱动器、第一保护二极管、第二保 护二极管、阻抗匹配电阻、隔离脉冲变压器、第一电压比较器、第二电压比较器、总线供电电 源、极性电容、自恢复熔断丝、限流电阻、单芯总线，其中，所述隔离脉冲变压器的三抽头侧 为原边，两抽头侧为副边；所述隔离脉冲变压器原边的一抽头分别与第一电压比较器的同 相输入端和第一保护二极管的负极连接，其中间抽头与接地的阻抗匹配电阻连接，其另一 抽头分别与第二电压比较器的同相输入端和第二保护二极管的负极连接；所述隔离脉冲变 压器副边的一抽头与限流电阻的一端连接，该限流电阻的另一端接单芯总线，该隔离脉冲 变压器副边的另一抽头与自恢复熔断丝的一端连接，该自恢复熔断丝的另一端分别与极性 电容的正极和总线供电电源连接，所述极性电容的负极接地；所述第一电压比较器的反相 输入端接逻辑参考电压" 1" VKEF，其输出端输出反相的双极性方波接收数字信号" 1";所述第 一保护二极管的正极接第一反相驱动器的输出端，该第一反相驱动器的输入端接双极性方 波发射信号所述第二电压比较器的反相输入端接逻辑参考电压"〇"vKEF，其输出端输出 反相的双极性方波接收数字信号;所述第二保护二极管的正极接第二反相驱动器的输 出端，该第二反相驱动器的输入端接双极性方波发射信号f，所述第一反相驱动器、第二 反相驱动器、第一保护二极管、第二保护二极管、阻抗匹配电阻、隔离脉冲变压器构成了发 射电路，所述第一电压比较器、第二电压比较器、隔离脉冲变压器、逻辑参考电压"1"VKEF、逻 辑参考电压"〇"vKEF构成了接收电路，所述总线供电电源、极性电容、自恢复熔断丝、限流电 阻、单芯总线构成了具有供电和信号传输功能的总线电路。 所述隔离脉冲变压器应用电路的工作频率范围不高于640KHZ，信号类型为方波， 工作温度范围-55°C~175°C。 本技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果： 1、本技术电路已成熟应用于石油随钻测井系统中的井下仪器，在井下高温和 强烈震动等复杂环境中供电和隔离传输脉冲信号，在高温175°c及以下环境温度中稳定工 作。 2、本技术电路还可以利用仪器外壳为电源地，选型单芯电缆作为传输总线， 在总线上加载电源，使之具备直流电源供电和隔离信号通讯的双重功能，达到改善信号质 量和保证通讯可靠性、稳定性的目的。 3、本技术电路使用双极性电平驱动隔离脉冲变压器，增强发射信号至总线。 4、本技术电路使用隔离脉冲变压器将总线信号隔离出双极性电平接收信号， 进一步增强接收信号。 5、本技术电路使用单芯总线实现供电和通讯的双重功能应用。 6、本技术电路使用隔离脉冲变压器实现低功耗驱动发射和接收技术。 7、本技术电路使用隔离脉冲变压器实现在高温175°C及以下温度环境中，发 射和接收半双工通讯功能。【附图说明】 图1为本技术电路的简化图。 图2为本技术电路的发射-接收工作信号示意图。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。 本实施例所述支持低频率通讯的隔离脉冲变压器应用电路，应用于随钻测井系 统中的井下仪器，其工作频率范围不高于640KHZ，典型应用频率为10KH Z、20KHz、40KHz、 80KHz、160KHz、320KHz和640KHz，信号类型为方波，工作温度范围-55°C~175°C。如图1 所示，它包括有第一反相驱动器U1、第二反相驱动器U2、第一保护二极管D1、第二保护二极 管D2、阻抗匹配电阻R1、隔离脉冲变压器T、第一电压比较器U3、第二电压比较器U4、总线 供电电源V、极性电容E (起滤波作用）、自恢复熔断丝F、限流电阻R2、单芯总线BUS，其中， 所述隔离脉冲变压器T的三抽头侧为原边，两抽头侧为副边，该隔离脉冲变压器T的工作温 度-55°C~200°C，配合专用通讯电缆，有效传输距离不低于100米，适用于石油钻井行业地 面及井下仪器之间的通讯应用。所述隔离脉冲变压器原边的一抽头分别与第一电压比较器 U3的同相输入端和第一保护二极管D1的负极连接，其中间抽头与接地的阻抗匹配电阻R1 连接，其另一抽头分别与第二电压比较器U4的同相输入端和第二保护二极管D2的负极连 接；所述隔离脉冲变压器副边的一抽头与限流电阻R2的一端连接，该限流电阻R2的另一端 接单芯总线BUS，该隔离脉冲变压器副边的另一抽头与自恢复熔断丝F的一端连接，该自恢 复熔断丝F的另一端分别与极性电容E的正极和总线供电电源V连接，所述极性电容E的 负极接地；所述第一电压比较器U3的反相输入端接逻辑参考电压"r'vKEF，其输出端输出反 相的双极性方波当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持低频率通讯的隔离脉冲变压器应用电路，其特征在于：所述隔离脉冲变压器应用电路包括有第一反相驱动器、第二反相驱动器、第一保护二极管、第二保护二极管、阻抗匹配电阻、隔离脉冲变压器、第一电压比较器、第二电压比较器、总线供电电源、极性电容、自恢复熔断丝、限流电阻、单芯总线，其中，所述隔离脉冲变压器的三抽头侧为原边，两抽头侧为副边；所述隔离脉冲变压器原边的一抽头分别与第一电压比较器的同相输入端和第一保护二极管的负极连接，其中间抽头与接地的阻抗匹配电阻连接，其另一抽头分别与第二电压比较器的同相输入端和第二保护二极管的负极连接；所述隔离脉冲变压器副边的一抽头与限流电阻的一端连接，该限流电阻的另一端接单芯总线，该隔离脉冲变压器副边的另一抽头与自恢复熔断丝的一端连接，该自恢复熔断丝的另一端分别与极性电容的正极和总线供电电源连接，所述极性电容的负极接地；所述第一电压比较器的反相输入端接逻辑参考电压“1”VREF，其输出端输出反相的双极性方波接收数字信号“1”；所述第一保护二极管的正极接第一反相驱动器的输出端，该第一反相驱动器的输入端接双极性方波发射信号“1”；所述第二电压比较器的反相输入端接逻辑参考电压“0”VREF，其输出端输出反相的双极性方波接收数字信号“0”；所述第二保护二极管的正极接第二反相驱动器的输出端，该第二反相驱动器的输入端接双极性方波发射信号所述第一反相驱动器、第二反相驱动器、第一保护二极管、第二保护二极管、阻抗匹配电阻、隔离脉冲变压器构成了发射电路，所述第一电压比较器、第二电压比较器、隔离脉冲变压器、逻辑参考电压“1”VREF、逻辑参考电压“0”VREF构成了接收电路，所述总线供电电源、极性电容、自恢复熔断丝、限流电阻、单芯总线构成了具有供电和信号传输功能的总线电路。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄太亮，
申请(专利权)人：广州万华机电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44