一种泄放电路、泄放芯片和核磁共振测井仪制造技术

本发明专利技术公开了一种泄放电路、芯片和核磁共振测井仪，包括：隔离变压器次级第一输出绕组第二输出端与JFET管漏极相连并通过第一电容与第一和第二MOSFET管源极相连。第二输出绕组第一输出端与第一输出绕组第二输出端相连。第二输出绕组第二输出端与JFET管栅极、第三MOSFET管源极相连，通过第二电容与JFET管漏极相连。第三输出绕组第一输出端与第三MOSFET管源极、JFET管栅极相连。第三输出绕组第二输出端与第三MOSFET管栅极相连。第三MOSFET管漏极与JFET管漏极相连；第一MOSFET管漏极与天线相连。本发明专利技术方案能够有效抑制高温环境下仪器探头振铃和死区时间，保证较高的仪器分辨率和信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高温测井
，尤其涉及一种泄放电路、泄放芯片和核磁共振测井仪。
技术介绍
随着易开采的石油资源的减少，油田的勘探开发深度正在不断加深,部分高温高压井下温度已经超过相关所有商业化核磁共振测井仪的最高耐温指标。当前采用收发一体探头的核磁共振测井仪(包含哈利伯顿的MRIL-P，MRIL-XL和贝克休斯的MREX系列仪器)均需要采用泄放电路模块，用以快速消除高压激励之后天线残存的能量，减小仪器的死区时间，从而减小仪器回波间隔以提高仪器测量分辨率。当前核磁共振测井仪泄放模块多采用高压体硅MOSFET等软开关进行设计，此方案在高于175摄氏度时，会因体硅工艺的温度极限导致软开关导通电阻增大，导通维持时间变短，导致泄放电路性能的下降或失效，而反复开通和关闭泄放电路模块，会导致探头阻抗变化引入振荡信号，从而极大增加了高温环境下核磁共振测井仪的振铃和死区时间，并有可能导致仪器功放电路因泄放功能的失效而损毁。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种泄放电路、泄放芯片和核磁共振测井仪，能够使得核磁共振测井仪在200摄氏度的高温下长时间连续工作，并能够有效抑制高温环境下仪器探头的振铃和死区时间，保证了高温核磁共振测井仪在高温环境下的较高的仪器分辨率和信噪比。为了达到上述目的，本专利技术提出了一种泄放电路，该电路包括：隔离变压器、第一金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管、第二MOSFET管、第三MOSFET管、结晶型场效应晶体管JFET管、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和第三二极管。其中，隔离变压器包括第一变压器和第二变压器；第一变压器包括第一输入绕组、第一输出绕组和第二输出绕组；第二变压器包括第二输入绕组和第三输出绕组。第一输入绕组和第二输入绕组均与输入电源和泄放控制信号输出端相连。第一输出绕组的第一输出端与第一二极管的正极相连，第一二极管的负极与第一MOSFET管和第二MOSFET管的栅极相连。第一输出绕组的第二输出端与JFET管的漏极相连，并通过第一电容与第一MOSFET管和第二MOSFET管的源极相连。第二输出绕组的第一输出端与第一输出绕组的第二输出端相连。第二输出绕组的第二输出端与第二二极管的负极相连，第二二极管的正极与JFET管的栅极相连；并与第三MOSFET管的源极相连，第二二极管的正极通过第二电容与JFET管的漏极相连。第三输出绕组的第一输出端与第三MOSFET管的源极相连，并与JFET管的栅极相连。第三输出绕组的第二输出端与第三二极管的正极相连，第三二极管的负极与第三MOSFET管的栅极相连。第三MOSFET管的漏极与JFET管的漏极相连；第一MOSFET管的漏极与天线相连；第二MOSFET管的漏极接地。可选地，泄放控制信号包括：泄放开启信号和泄放关闭信号。第一输入绕组的第一输入端与输入电源相连；第一输入绕组的第二输入端与泄放开启信号的输出端相连。第二输入绕组的第一输入端与输入电源相连；第二输入绕组的第二输入端与泄放关闭信号的输出端相连。可选地，该泄放电路还包括控制电阻；控制电阻的一端与JFET管的源极相连，另一端与第一MOSFET管和第二MOSFET管的栅极相连。可选地，输入电源为VCC电源；VCC电源是指市电通过交流-直流AC-DC变换，并进行一次降压后获得的电压。可选地，第一二极管为高压防反向二极管、第二二极管和第三二极管均为高压二极管。可选地，第一电容和第二电容均为高温高压贴片陶瓷电容C0G电容。可选地，高温高压C0G电容电的高温阈值为200度。可选地，第一MOSFET管、第二MOSFET管和第三MOSFET管均采用通过碳化硅材料半导体SIC工艺高温封装的MOSFET管。可选地，第一MOSFET管、第二MOSFET管和第三MOSFET管满足225度的结温需求。为了达到上述目的，本专利技术还提出了一种泄放芯片，包括所述的泄放电路。为了达到上述目的，本专利技术还提出了一种核磁共振测井仪，包括所述的泄放电路，或包括所述的泄放芯片。与现有技术相比，本专利技术包括：隔离变压器、第一金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管、第二MOSFET管、第三MOSFET管、JFET管、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和第三二极管。其中，隔离变压器包括第一变压器和第二变压器；第一变压器包括第一输入绕组、第一输出绕组和第二输出绕组；第二变压器包括第二输入绕组和第三输出绕组。第一输入绕组和第二输入绕组均与输入电源和泄放控制信号输出端相连。第一输出绕组的第一输出端与第一二极管的正极相连，第一二极管的负极与第一MOSFET管和第二MOSFET管的栅极相连。第一输出绕组的第二输出端与JFET管的漏极相连，并通过第一电容与第一MOSFET管和第二MOSFET管的源极相连。第二输出绕组的第一输出端与第一输出绕组的第二输出端相连。第二输出绕组的第二输出端与第二二极管的负极相连，第二二极管的正极与JFET管的栅极相连；并与第三MOSFET管的源极相连，第二二极管的正极通过第二电容与JFET管的漏极相连。第三输出绕组的第一输出端与第三MOSFET管的源极相连，并与JFET管的栅极相连。第三输出绕组的第二输出端与第三二极管的正极相连，第三二极管的负极与第三MOSFET管的栅极相连。第三MOSFET管的漏极与JFET管的漏极相连；第一MOSFET管的漏极与天线相连；第二MOSFET管的漏极接地。通过本专利技术的方案，能够使得核磁共振测井仪在200摄氏度的高温下长时间连续工作，并能够有效抑制高温环境下仪器探头的振铃和死区时间，保证了高温核磁共振测井仪在高温环境下的较高的仪器分辨率和信噪比。附图说明下面对本专利技术实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本专利技术的进一步理解，与说明书一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限制。图1为相关的核磁共振测井仪的结构图；图2为相关的核磁共振测井仪中的泄放电路框图；图3为相关的核磁共振测井仪中的泄放电路控制原理图；图4为本专利技术实施例的泄放电路控制原理图；图5为本专利技术实施例的泄放芯片结构组成框图；图6为本专利技术实施例的核磁共振测井仪结构组成框图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的描述，并不能用来限制本专利技术的保护范围。在高温测井作业中，核磁共振测井仪一般采用CPMG脉冲序列进行核磁激励信号的发射和回波信号采集，核磁共振测井仪的基本组成结构如图1所示，由于测井仪受制于电缆供电和井下高温恶劣环境的原因，通常采用激励发射和回波信号接收一体化探头设计，发射机采用高压小电流进行激励发射，接收机采用高灵敏度前置放大器进行回波信号的接收，通过收发双工切换电路，实时控制仪器的发射和接收。地层中流体的回波信号非常微弱，通常只有几十个纳伏到数微伏，而激励发射通常需要数千伏高压，因此必须将探头天线上残余能量在较短时间内泄放干净，才能保证在回波接收时回波信号的完整性。但通常核磁共振测井仪采用的都是传统体硅工艺的金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管来对天线激励残余能量进行快速泄放，典型的泄放电路框图如图2所示，其控制原理图如图3所示，在相关的泄放控制方案中，控制信号通过事件控制板产生泄放开和关的信号，两个控制信号经过功率放大电路进行功率放大之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泄放电路，其特征在于，所述电路包括：隔离变压器、第一金属‑氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管、第二MOSFET管、第三MOSFET管、结晶型场效应晶体管JFET管、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和第三二极管；其中，所述隔离变压器包括第一变压器和第二变压器；所述第一变压器包括第一输入绕组、第一输出绕组和第二输出绕组；所述第二变压器包括第二输入绕组和第三输出绕组；所述第一输入绕组和所述第二输入绕组均与输入电源和泄放控制信号输出端相连；所述第一输出绕组的第一输出端与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的栅极相连；所述第一输出绕组的第二输出端与所述JFET管的漏极相连，并通过所述第一电容与所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的源极相连；所述第二输出绕组的第一输出端与所述第一输出绕组的第二输出端相连；所述第二输出绕组的第二输出端与所述第二二极管的负极相连，所述第二二极管的正极与所述JFET管的栅极相连；并与所述第三MOSFET管的源极相连，所述第二二极管的正极通过所述第二电容与所述JFET管的漏极相连；所述第三输出绕组的第一输出端与第三MOSFET管的源极相连，并与所述JFET管的栅极相连；所述第三输出绕组的第二输出端与所述第三二极管的正极相连，所述第三二极管的负极与所述第三MOSFET管的栅极相连；所述第三MOSFET管的漏极与所述JFET管的漏极相连；所述第一MOSFET管的漏极与天线相连；所述第二MOSFET管的漏极接地。...

【技术特征摘要】
1.一种泄放电路，其特征在于，所述电路包括：隔离变压器、第一金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET管、第二MOSFET管、第三MOSFET管、结晶型场效应晶体管JFET管、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管和第三二极管；其中，所述隔离变压器包括第一变压器和第二变压器；所述第一变压器包括第一输入绕组、第一输出绕组和第二输出绕组；所述第二变压器包括第二输入绕组和第三输出绕组；所述第一输入绕组和所述第二输入绕组均与输入电源和泄放控制信号输出端相连；所述第一输出绕组的第一输出端与所述第一二极管的正极相连，所述第一二极管的负极与所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的栅极相连；所述第一输出绕组的第二输出端与所述JFET管的漏极相连，并通过所述第一电容与所述第一MOSFET管和第二MOSFET管的源极相连；所述第二输出绕组的第一输出端与所述第一输出绕组的第二输出端相连；所述第二输出绕组的第二输出端与所述第二二极管的负极相连，所述第二二极管的正极与所述JFET管的栅极相连；并与所述第三MOSFET管的源极相连，所述第二二极管的正极通过所述第二电容与所述JFET管的漏极相连；所述第三输出绕组的第一输出端与第三MOSFET管的源极相连，并与所述JFET管的栅极相连；所述第三输出绕组的第二输出端与所述第三二极管的正极相连，所述第三二极管的负极与所述第三MOSFET管的栅极相连；所述第三MOSFET管的漏极与所述JFET管的漏极相连；所述第一MOSFET管的漏极与天线相连；所述第二MOSFET管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光伟，宋公仆，张嘉伟，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11