一种用于声波测井仪发射的电源转换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，属于开关电源技术领域。包括依次连接的LC‑π型滤波模块、恒流充电模、升压模块和储能模块，所述LC‑π型滤波模块与直流电源连接，电源经LC‑π型滤波模块滤波后进入到恒流充电模块，恒流充电模块产生恒定的电流对升压模块进行充电，升压模块将电源上升到声波仪器发射所需的高电平电源，储能模块将这个高电平电源存储起来，提供声波发射瞬间所需的能量。本实用新型专利技术通过升压模块实现对储能模块恒流充电，实时的对充电电流进行动态调节。解决了现有技术中声波发射时引起供电总线上的电流波动的问题，简化了电路结构，降低电路成本，缩小电路占用的空间。

【技术实现步骤摘要】
一种用于声波测井仪发射的电源转换电路
本技术涉及开关电源
，具体涉及一种用于声波测井仪发射的电源转换电路。
技术介绍
声波测井仪常常因为瞬间发射功率大，会引起供电总线上的电压和电流波动，进而影响其他仪器的正常工作。一般的，声波测井仪通过增加发射电路的滤波器件的做法来解决这一问题，这种解决方法简单有效。但是不足之处是导致成本增加和更多的空间被占用。而哈里伯顿公司和泰坦公司则通过反激式开关电源，源源不断的对储能器件充电，从而将发射瞬间的能量消耗平均到整个发射周期。显然这种电源转化电路只能适用于发射周期固定的声波仪器。类似1680数字声波测井仪，XMAC偶极子声波测井仪，过套管声波测井仪等这些发射周期不固定的声波类仪器。单靠这一种反激式开关电源作为发射电源的转化电路，就不能保证它还能有很好的滤波效果。
技术实现思路
本技术针对现有技术中缺点，本技术提供了一种能够在声波发射周期随机变化的情况下还能够保证供电总线上的电流恒定的用于声波测井仪发射的电源转换电路。为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，包括依次连接的LC-π型滤波模块、恒流充电模块、升压模块和储能模块，所述LC-π型滤波模块与直流电源连接，电源经LC-π型滤波模块滤波后进入到恒流充电模块，恒流充电模块产生恒定的电流对升压模块进行充电，升压模块提供声波仪器发射所需的电压，储能模块提供声波发射瞬间所需的能量。进一步的，所述的LC-π型滤波模块包括第一电感、第二电感和第一电容组，第一电感和第二电感串联，其公共端通过第一电容组接地DGND；所述恒流充电模块包括变压器、第一场效应管、第一二极管、第二电容组、第一电阻组、驱动电路和第一反馈运算电路，变压器的初级绕组与第一场效应管串联接地DGND，次级绕组与第一二极管串联，第一二极管通过第二电容组接地DGND，第一二极管的一端通过第一电阻组分压连接第一反馈运算电路，第一反馈运算电路的输出端经驱动电路后与第一场效应管的栅极连接；升压模块包括第三电感、第二场效应管、第二二极管、第二电阻组、高精电源电路及第二反馈运算电路，串联的第三电感和第二二极管的公共端连接第二场效应管的漏极，第二场效应管的栅极与驱动电路的输出端连接，第二二极管的负端通过第二电阻组接地，第二电阻组分压与第二反馈运算电路连接，且第二反馈运算电路分别与驱动电路、第一反馈运算电路和高精电源电路连接。进一步的，所述的LC-π型滤波模块包括第一电感和第一电容组，第一电感通过第一电容组接地DGND；所述恒流充电模块包括变压器、第一场效应管、第一二极管、第二电容组、第一电阻组、驱动电路和第一反馈运算电路，变压器的初级绕组与第一场效应管串联接地DGND，次级绕组与第一二极管串联，第一二极管通过第二电容组接地DGND，第二二极管的一端通过第一电阻组分压连接第一反馈运算电路，第一反馈运算电路经驱动电路后与第一场效应管的栅极连接；升压模块包括第三电感、第二场效应管、第二二极管、第二电阻组、高精电源电路及第二反馈运算电路，串联的第三电感和第二二极管的公共端连接第二场效应管的漏极，第二场效应管的栅极与驱动电路连接，第二二极管的负端通过第二电阻组接地，第二电阻组分压与第二反馈运算电路连接，且第二反馈运算电路分别与驱动电路、高精电源电路和第一反馈运算电路连接。进一步的，所述的所述的LC-π型滤波模块的第一电感采用电感L1，第一电容组包括串联的电容C1和电容C2，LC-π型滤波模块还包括串联在电源与电感L1之间的二极管D1，二极管D1通过电感L1与恒流充电模块的变压器连接。进一步的，所述恒流充电模块的变压器采用变压器T1，场效应管为场效应管Q2，第二电容组包括依次串联的电容C14、电容C15、电容C16和电容C17，第一电阻组包括依次串联的电阻R2、电阻R4、电阻R6，恒流充电模块还包括串联的二极管D2和二极管D3；并联的电阻R1和电容R3，串联二极管D5后与变压器T1的初级绕组相并联，第二电容组和第一电阻组均与二极管D2和二极管D3的公共端连接，电阻R6一端接地，另一端与第一反馈运算电路连接；变压器T1初级绕组与场效应管Q2的漏极连接，场效应管Q2的源极接地，第一反馈运算电路的输出端经驱动电路后与场效应管Q2的栅极连接。进一步的，所述驱动电路包括驱动芯片U1，第一反馈运算电路包括与门U2D、比较器U4A、带宽放大器U5B；二极管D2负端经过第一电阻组分压后通过串联的电阻R15和电阻R16与带宽放大器U5B负输入端连接，且带宽放大器U5B的负输入端通过电容C26接地DGND；电阻R15和电阻R16的公共端通过电容C20接带宽放大器U5B的正输入端和输出端，输出端与比较器U4A正输入端连接，并通过电容C25接地DGND，比较器U4A的负输入端连接第二反馈运算电路的输出端，比较器U4A的输出端通过电阻R14上拉至电源+12V，并且与与门U2D的输入端连接，与门U2D的另一输入端连接输入信号CS，CS为片选信号，工作时为高电平；与门U2D的输出端与驱动芯片U1的2脚连接，驱动芯片U1的3脚接地DGND，4脚与第二反馈运算电路相连，5脚与升压模块连接，6脚通过电阻R12接电源+12V，通过电容C19接地DGND，7脚输出通过电阻R8和电阻R12串联接地DGND，电阻R8和电阻R12的公共端连接场效应管Q2的栅极，驱动场效应管。进一步的，所述升压模块的第三电感采用电感L2，第二场效应管采用场效应管Q1、第二二极管采用二极管D4，第二电阻组包括电阻R3、电阻R5和电阻R7，所述高精电源电路包括高精度电源芯片U6，所述第二反馈运算电路包括比较器U4B、U4C、U4D，与门U2A、U2C，带宽放大器U5A；电感L2和二极管D4串联，并经过第二电阻组接地，电阻R7并联电容C18，且与比较器U4C的正输入端连接；场效应管Q1的漏极连接电感L2和二极管D4的公共端，源极接地DGND，栅极通过电阻R10接地，且通过串联电阻R9与驱动电路的输出端连接；高精度电源芯片U6的6脚和7脚相连均连接电源+12V，并通过电容C22和电容C21滤波，5脚直接接地DGND，4脚输出标准电压经过并联的电阻R17、电容C23、电容C24后直接与比较器U4C的负输入端连接；比较器U4C的输出端连接到与门U2A的一端，并通过电阻R13上拉至电源+12V；所述比较器U4D的正输入端和负输入端之间串联电容C33，正输入端与输出端与电阻R8以及串联的二极管D6和电阻R20并联，正输入端与地DGND之间串联电阻C28；负输入端与输出端之间与电阻R24以及串联的电阻R26和电阻R27并联，负输入端与地DGND之间串联电阻R25，比较器U4D输出端连接比较器U4B的正输入端和与门U2A的一端，与门U2A的输出端连接与门U2C的输入端，与门U2C的另一输入端接信号CS，工作时为高，与门U2C的输出端则连接驱动芯片U1的4脚；比较器U4B的负输入端连接串联电阻R21和电阻R23的公共端，电阻R21和电阻R23一端接电压+本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，其特征在于包括依次连接的LC-π型滤波模块（1）、恒流充电模块（2）、升压模块（3）和储能模块（4），所述LC-π型滤波模块（1）与直流电源连接，电源经LC-π型滤波模块（1）滤波后进入到恒流充电模块（2），恒流充电模块（2）产生恒定的电流对升压模块（3）进行充电，升压模块（3）提供声波仪器发射所需的电压，储能模块（4）提供声波发射瞬间所需的能量。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，其特征在于包括依次连接的LC-π型滤波模块（1）、恒流充电模块（2）、升压模块（3）和储能模块（4），所述LC-π型滤波模块（1）与直流电源连接，电源经LC-π型滤波模块（1）滤波后进入到恒流充电模块（2），恒流充电模块（2）产生恒定的电流对升压模块（3）进行充电，升压模块（3）提供声波仪器发射所需的电压，储能模块（4）提供声波发射瞬间所需的能量。


2.根据权利要求1所述的一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，其特征在于所述的LC-π型滤波模块（1）包括第一电感（5）、第二电感（6）和第一电容组（7），第一电感（5）和第二电感（6）串联，其公共端通过第一电容组（7）接地DGND；所述恒流充电模块（2）包括变压器（8）、第一场效应管（11）、第一二极管（9）、第二电容组（10）、第一电阻组（12）、驱动电路（19）和第一反馈运算电路（13），变压器（8）的初级绕组与第一场效应管（11）串联接地DGND，次级绕组与第一二极管（9）串联，第一二极管（9）通过第二电容组（10）接地DGND，第一二极管（9）的一端通过第一电阻组（12）分压连接第一反馈运算电路（13），第一反馈运算电路（13）的输出端经驱动电路（19）后与第一场效应管（11）的栅极连接；升压模块（3）包括第三电感（14）、第二场效应管（15）、第二二极管（16）、第二电阻组（17）、高精电源电路（20）及第二反馈运算电路（18），串联的第三电感（14）和第二二极管（16）的公共端连接第二场效应管（15）的漏极，第二场效应管（15）的栅极与驱动电路（19）的输出端连接，第二二极管（16）的负端通过第二电阻组（17）接地，第二电阻组（17）分压与第二反馈运算电路（18）连接，且第二反馈运算电路（18）分别与驱动电路（19）、第一反馈运算电路（13）和高精电源电路（20）连接。


3.根据权利要求1所述的一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，其特征在于所述的LC-π型滤波模块（1）包括第一电感（5）和第一电容组（7），第一电感（5）通过第一电容组（7）接地DGND；所述恒流充电模块（2）包括变压器（8）、第一场效应管（11）、第一二极管（9）、第二电容组（10）、第一电阻组（12）、驱动电路（19）和第一反馈运算电路（13），变压器（8）的初级绕组与第一场效应管（11）串联接地DGND，次级绕组与第一二极管（9）串联，第一二极管（9）通过第二电容组（10）接地DGND，第二二极管（16）的一端通过第一电阻组（12）分压连接第一反馈运算电路（13），第一反馈运算电路（13）经驱动电路（19）后与第一场效应管（11）的栅极连接；升压模块（3）包括第三电感（14）、第二场效应管（15）、第二二极管（16）、第二电阻组（17）、高精电源电路（20）及第二反馈运算电路（18），串联的第三电感（14）和第二二极管（16）的公共端连接第二场效应管（15）的漏极，第二场效应管（15）的栅极与驱动电路（19）连接，第二二极管（16）的负端通过第二电阻组（17）接地，第二电阻组（17）分压与第二反馈运算电路（18）连接，且第二反馈运算电路（18）分别与驱动电路（19）、高精电源电路（20）和第一反馈运算电路（13）连接。


4.根据权利要求3所述的一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，其特征在于所述的LC-π型滤波模块（1）的第一电感（5）采用电感L1，第一电容组（7）包括串联的电容C1和电容C2，LC-π型滤波模块（1）还包括串联在电源与电感L1之间的二极管D1，二极管D1通过电感L1与恒流充电模块（2）的变压器（8）连接。


5.根据权利要求2或3所述的一种用于声波测井仪发射的电源转换电路，其特征在于所述恒流充电模块（2）的变压器（8）采用变压器T1，场效应管（11）为场效应管Q2，第二电容组（10）包括依次串联的电容C14、电容C15、电容C16和电容C17，第一电阻组（12）包括依次串联的电阻R2、电阻R4、电阻R6，恒流充...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺挺挺，李立伟，杨文雪，王静，杨鑫，徐涛，张勤，成晋辉，吴世董，
申请(专利权)人：杭州丰禾石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33