地质发射机的主电路结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种地质发射机的主电路结构，属于能源探测领域。该主电路结构包括依次连接的发射机组、三相整流滤波电路、准Z源电路、H型逆变桥、高频变压器、高频整流桥、低通滤波单元及发射H桥，H型逆变桥的第一桥臂或第二桥臂直通时，准Z源电路可以储能，当H型逆变桥的第一桥臂的上桥臂与第二桥臂的下桥臂连通或者第一桥臂的下桥臂与第二桥臂的上桥臂连通时，准Z源电路释放能量，将三相整流滤波电路输出的直流电进行预升压，再由H型逆变桥将预升压后的直流电转换成交流电，由高频变压器将该交流电进一步升压或降压，以实现地质发射机的高压或低压输出，减小了地质发射机的体积和制造成本，提高了电路的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
地质发射机的主电路结构
本技术涉及能源探测领域，特别涉及一种地质发射机的主电路结构。
技术介绍
电磁探测技术近年来在国内外得到迅速发展，可以解决的问题范围不断扩大，如国家矿产资源、工程地质勘察、地下水与地热调查、环境灾害地质调查及考古、地下管线及埋葬物探测、海水倒灌和地下污染范围界定、地下开采巷道等，几乎涉及了地球物理勘探的各个领域。目前电磁探测系统采用的主要设备为地质发射机。由于不同地区的接地电阻相差可能很大，为了适应发射装置宽范围电压输出要求，国内外地质发射机均采用低压和高压两档输出。现有的地质发射机主电路结构主要由以下部分依次连接而成：三相整流滤波电路、H型逆变桥、高频变压器单元、高频整流桥、低通滤波单元及发射H桥。其中高频变压器单元包括两组串并联可切换连接的高频变压器，当两组变压器的副边并联时，地质发射机可实现低压输出，当两组变压器的副边串联时，地质发射机即可实现高压输出。在实现本技术的过程中，技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有的地质发射机需要采用两组串并联可切换连接的高频变压器来实现低压和高压两档输出，会导致整个地质发射机的体积较大，成本较高，且在串并联切换过程中，必须保证地质发射机已经停止发射，切换完成后再将地质发射机开启，在地质发射机开启或关闭的过程中会对开关器件造成冲击，影响开关器件的使用寿命。
技术实现思路
为了解决现有技术中地质发射机体积较大，成本较高的问题，本技术实施例提供了一种地质发射机的主电路结构。所述技术方案如下：本技术提供了一种地质发射机的主电路结构，所述主电路结构包括：发射机组，用于输出三相交流电；三相整流滤波电路，所述三相整流滤波电路的输入端与所述发射机组的输出端连接并将所述发射机组输出的三相交流电转换成直流电输出；准Z源电路，所述准Z源电路的输入端与所述三相整流滤波电路的输出端连接；H型逆变桥，包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂的一端与所述准Z源电路的一个输出端连接，所述第一桥臂和所述第二桥臂的另一端与所述准Z源电路的另一个输出端连接，所述第一桥臂和所述第二桥臂均包括上桥臂和下桥臂，所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点以及所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点为所述H型逆变桥的输出端；高频变压器，所述高频变压器的输入端与所述H型逆变桥的输出端连接；高频整流桥，所述高频整流桥的输入端与所述高频变压器的输出端连接并将所述高频变压器输出的交流电转换成直流电输出；低通滤波单元，所述低通滤波单元的输入端与所述高频整流桥的输出端连接；发射H桥，所述发射H桥的输入端与所述低通滤波单元的输出端连接并将所述低通滤波单元输出的直流电转换成交流电输出。进一步地，所述三相整流滤波电路包括三相不可控二极管整流模块和滤波电容Cd1，所述三相不可控二极管整流模块与所述发射机组的输出端连接，所述滤波电容Cd1的两端分别与所述三相不可控二极管整流模块的两输出端连接。进一步地，所述准Z源电路包括电感L1、电感L2、电容C1、电容C2和二极管D0，所述电感L1的一端与所述三相整流滤波电路的一个输出端连接，所述电感L1的另一端与所述二极管D0的正极连接，所述二极管D0的负极与所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与所述H型逆变桥的一个输入端连接；所述电容C2的一端与所述二极管D0的正极连接，所述电容C2的另一端与所述电感L2的另一端连接；所述电容C1的一端与所述二极管D0的负极连接，所述电容C1的另一端与所述三相整流滤波电路的另一输出端连接；所述电感L1和所述电感L2通过一个铁芯以变压器的形式进行耦合。进一步地，所述H型逆变桥的第一桥臂的输出端与所述高频变压器的原线圈的一端连接，所述H型逆变桥的第二桥臂的输出端与所述高频变压器的原线圈的另一端连接。进一步地，所述高频整流桥包括第三桥臂和第四桥臂，所述第三桥臂和所述第四桥臂均包括上桥臂和下桥臂，所述第三桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点与所述高频变压器的副线圈的一端连接，所述第四桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点与所述高频变压器的副线圈的另一端连接，所述第三桥臂和所述第四桥臂的两端为所述高频整流桥的输出端。进一步地，所述高频整流桥还包括电容Cd2，所述电容Cd2的两端分别与所述高频整流桥的两输出端连接。进一步地，所述高频整流桥还包括一个电阻Rs和一个电容Cs，所述电阻Rs-的一端与所述高频整流桥的一个输出端连接，所述电阻Rs的另一端与所述电容Cs的一端连接，所述电容Cs的另一端与所述高频整流桥的另一个输出端连接。进一步地，所述低通滤波单元包括一个电感L0和一个电容C0，所述电感L0的一端与所述高频整流桥的一个输出端连接，所述电感L0的另一端与所述电容C0的一端连接，所述电容C0的另一端与所述高频整流桥的另一个输出端连接。进一步地，所述发射H桥包括第五桥臂和第六桥臂，所述第五桥臂和所述第六桥臂的一端与所述低通滤波单元的一个输出端连接，所述第五桥臂和所述第六桥臂的另一端与所述低通滤波单元的另一个输出端连接，所述第五桥臂和所述第六桥臂均包括上桥臂和下桥臂，所述第五桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点以及所述第六桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点为所述发射H桥的输出端。进一步地，所述H型逆变桥采用两个绝缘栅双极型晶体管半桥FF300R17KE4模块组成，每个所述FF300R17KE4模块内均集成了两个绝缘栅双极型晶体管单元和两个反并联二极管，每个所述绝缘栅双极型晶体管单元对应一个所述反并联二极管。本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过设置准Z源电路，使得H型逆变桥的第一桥臂或第二桥臂直通时，准Z源电路可以储能，当H型逆变桥的第一桥臂的上桥臂与第二桥臂的下桥臂连通或者第一桥臂的下桥臂与第二桥臂的上桥臂连通时，准Z源电路释放能量，将三相整流滤波电路输出的直流电进行预升压，再由H型逆变桥将预升压后的直流电转换成交流电，由高频变压器将该交流电进一步升压或降压，以实现地质发射机的高压或低压输出，使得地质发射机的输出电压达到技术要求。无需使用两组高频变压器来实现低压和高压两档输出，减小了地质发射机的体积，同时在实现低压和高压两档输出时，无需频繁的开启或关闭地质发射机，提高了地质发射机的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种地质发射机的主电路结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种地质发射机的输出电压U1的波形图；图3是本技术实施例提供的一种地质发射机的输出电压u2的波形图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术提供了一种地质发射机的主电路结构，图1是本技术实施例提供的一种地质发射机的主电路结构示意图，如图1所示，主电路结构包括依次连接的发射机组10、三相整流滤波电路20、准Z源电路30、H型逆变桥40、高频变压器50、高频整流桥60、低通滤波单元70及发射H桥80。其中，发射机组10用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地质发射机的主电路结构，其特征在于，所述主电路结构包括：发射机组，用于输出三相交流电；三相整流滤波电路，所述三相整流滤波电路的输入端与所述发射机组的输出端连接并将所述发射机组输出的三相交流电转换成直流电输出；准Z源电路，所述准Z源电路的输入端与所述三相整流滤波电路的输出端连接；H型逆变桥，包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂的一端与所述准Z源电路的一个输出端连接，所述第一桥臂和所述第二桥臂的另一端与所述准Z源电路的另一个输出端连接，所述第一桥臂和所述第二桥臂均包括上桥臂和下桥臂，所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点以及所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点为所述H型逆变桥的输出端；高频变压器，所述高频变压器的输入端与所述H型逆变桥的输出端连接；高频整流桥，所述高频整流桥的输入端与所述高频变压器的输出端连接并将所述高频变压器输出的交流电转换成直流电输出；低通滤波单元，所述低通滤波单元的输入端与所述高频整流桥的输出端连接；发射H桥，所述发射H桥的输入端与所述低通滤波单元的输出端连接并将所述低通滤波单元输出的直流电转换成交流电输出。

【技术特征摘要】
1.一种地质发射机的主电路结构，其特征在于，所述主电路结构包括：发射机组，用于输出三相交流电；三相整流滤波电路，所述三相整流滤波电路的输入端与所述发射机组的输出端连接并将所述发射机组输出的三相交流电转换成直流电输出；准Z源电路，所述准Z源电路的输入端与所述三相整流滤波电路的输出端连接；H型逆变桥，包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂和所述第二桥臂的一端与所述准Z源电路的一个输出端连接，所述第一桥臂和所述第二桥臂的另一端与所述准Z源电路的另一个输出端连接，所述第一桥臂和所述第二桥臂均包括上桥臂和下桥臂，所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点以及所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点为所述H型逆变桥的输出端；高频变压器，所述高频变压器的输入端与所述H型逆变桥的输出端连接；高频整流桥，所述高频整流桥的输入端与所述高频变压器的输出端连接并将所述高频变压器输出的交流电转换成直流电输出；低通滤波单元，所述低通滤波单元的输入端与所述高频整流桥的输出端连接；发射H桥，所述发射H桥的输入端与所述低通滤波单元的输出端连接并将所述低通滤波单元输出的直流电转换成交流电输出。2.根据权利要求1所述的主电路结构，其特征在于，所述三相整流滤波电路包括三相不可控二极管整流模块和滤波电容Cd1，所述三相不可控二极管整流模块与所述发射机组的输出端连接，所述滤波电容Cd1的两端分别与所述三相不可控二极管整流模块的两输出端连接。3.根据权利要求1所述的主电路结构，其特征在于，所述准Z源电路包括电感L1、电感L2、电容C1、电容C2和二极管D0，所述电感L1的一端与所述三相整流滤波电路的一个输出端连接，所述电感L1的另一端与所述二极管D0的正极连接，所述二极管D0的负极与所述电感L2的一端连接，所述电感L2的另一端与所述H型逆变桥的一个输入端连接；所述电容C2的一端与所述二极管D0的正极连接，所述电容C2的另一端与所述电感L2的另一端连接；所述电容C1的一端与所述二极管D0的负极连接，所述电容C1的另一端与所述三相整流滤波电路的另一输出端连接；所述电感L1和所述电感L2通过一个铁芯以变压器的形式进行耦合。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗成，查明，王衡，赵锦波，罗志清，杨淼，程磊，邓姗，张辰，
申请(专利权)人：武汉船舶通信研究所中国船舶重工集团公司第七二二研究所，
类型：新型
国别省市：湖北,42