适用于超高温的井下电源装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种适用于超高温的井下电源装置，其包含：双路输入滤波电路，其用于对外接的至少两路输入电源进行滤波；选频电路，其与双路输入滤波电路连接，用于选定耐超高温主控制器的工作频率；软启动电路，其与耐超高温主控制器连接，用于控制耐超高温主控制器的软启动；脉宽控制电路，其与耐超高温主控制器连接，用于进行限流控制；输出整流滤波电路，其与脉宽控制电路连接，用于进行输出端的整流以及滤波处理。本发明专利技术具备24

【技术实现步骤摘要】
适用于超高温的井下电源装置及系统


[0001]本专利技术涉及油气井工程井下随钻测量领域，具体地说，涉及一种适用于超高温的井下电源装置及系统。

技术介绍

[0002]在油气井钻采领域，普遍认为耐温150℃及以下的无线随钻测量仪器为常温级别，耐温175℃为高温仪器，耐温200℃为超高温仪器。
[0003]随着超深井、干热岩等实际井下环境温度越来越高，对高温以及超高温随钻测量仪器的需求越来越强烈。
[0004]目前，国内外主流高温无线随钻测量仪器为耐温175℃等级。只有斯伦贝谢、哈里伯顿等个别公司研制了耐温200℃的超高温随钻测量仪器。超高温随钻测量仪器研制的主要难点在于缺少耐温200℃电子元件和超高温抗振密封材料。
[0005]常规电子元器件无法在200℃环境下工作。常规电子元器件的耐温等级一般分为105℃、125℃、150℃，少量电子元件的耐温等级可以达到175℃，极少数电子元件能够耐温200℃以上。
[0006]因此，本专利技术提供了一种适用于超高温的井下电源装置及系统。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于超高温的井下电源装置，所述装置包含：
[0008]双路输入滤波电路，其用于对外接的至少两路输入电源进行滤波；
[0009]选频电路，其与所述双路输入滤波电路连接，用于选定耐超高温主控制器的工作频率；
[0010]软启动电路，其与所述耐超高温主控制器连接，用于控制所述耐超高温主控制器的软启动；
>[0011]脉宽控制电路，其与所述耐超高温主控制器连接，用于进行限流控制；
[0012]输出整流滤波电路，其与所述脉宽控制电路连接，用于进行输出端的整流以及滤波处理。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述双路输入滤波电路包含：
[0014]第五耐超高温二极管，其第一端作为第一输入端；
[0015]第六耐超高温二极管，其第一端作为第二输入端；
[0016]第一耐超高温电感，其第一端与所述第五耐超高温二极管的第二端以及所述第六耐超高温二极管的第二端连接；
[0017]第一耐超高温电容，其第一端与所述第一耐超高温电感的第二端连接，第二端与地连接。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，所述选频电路包含：
[0019]第一耐超高温电阻，其第一端与所述双路输入滤波电路的输出端连接；
[0020]第五耐超高温电容，其第一端与所述第一耐超高温电阻的第二端连接，第二端与地连接。
[0021]根据本专利技术的一个实施例，所述软启动电路包含：
[0022]第一耐超高温电阻，其第一端与所述双路输入滤波电路的输出端连接；
[0023]第六耐超高温电容，其连接在所述耐超高温主控制器的SS引脚以及GND引脚之间；
[0024]第四耐超高温电阻，其连接在所述耐超高温主控制器的SS引脚以及GND引脚之间。
[0025]根据本专利技术的一个实施例，所述脉宽控制电路包含：
[0026]第二耐超高温电阻，其连接在所述耐超高温主控制器的VDD引脚以及ISNS引脚之间；
[0027]第一耐超高温限流电阻，其第一端与所述耐超高温主控制器的VDD引脚连接；
[0028]第三耐超高温电阻，其第一端与所述耐超高温主控制器的ISNS引脚连接，第二端与所述第一耐超高温限流电阻的第二端连接。
[0029]根据本专利技术的一个实施例，所述输出整流滤波电路包含：
[0030]第二耐超高温电感，其第一端连接在与所述耐超高温主控制器连接的耐超高温场效应管上；
[0031]第一耐超高温二极管，其第一端与所述第二耐超高温电感的第一端连接；
[0032]第四耐超高温电容，其第一端与所述第二耐超高温电感的第二端连接，第二端与所述第一耐超高温二极管的第二端连接。
[0033]根据本专利技术的一个实施例，所述装置还包含：
[0034]驱动电路，其用于驱动与所述耐超高温主控制器连接的耐超高温场效应管。
[0035]根据本专利技术的一个实施例，所述装置还包含：
[0036]反馈电路，其与所述耐超高温主控制器的FB引脚连接，用于进行电压反馈。
[0037]根据本专利技术的一个实施例，所述装置还包含：
[0038]零极点补偿回路，其连接在所述耐超高温主控制器的COMP引脚以及FB引脚之间，用于进行零极点补偿。
[0039]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种适用于超高温的井下电源系统，所述系统包含：
[0040]如上任一项所述的适用于超高温的井下电源装置；
[0041]高散热性外壳，其与所述适用于超高温的井下电源装置的金属骨架充分贴合，内部采用高导热硅胶灌封，以增加散热能力。
[0042]本专利技术提供的适用于超高温的井下电源装置及系统具备以下优势：
[0043](1)本专利技术提供的适用于超高温的井下电源装置及系统具备24
‑
48V输入，+5V输出。
[0044](2)本专利技术提供的适用于超高温的井下电源装置及系统的输出电流可以达到5A，为井下随钻测量仪器提供了稳定可靠的工作电源。
[0045](3)本专利技术提供的适用于超高温的井下电源装置及系统支持涡轮发电机和电池组供电两种类型，为超高温随钻测量仪器灵活选择供电方式提供了选择。
[0046](4)本专利技术提供的适用于超高温的井下电源装置及系统具备耐超高温的能力，能
够适用于井下200℃环境。
[0047]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0048]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0049]图1显示了根据本专利技术的一个实施例的适用于超高温的井下电源装置结构框图；
[0050]图2显示了根据本专利技术的一个实施例的适用于超高温的井下电源装置电路拓扑图；
[0051]图3显示了根据本专利技术的一个实施例的双路输入滤波电路拓扑图；以及
[0052]图4显示了根据本专利技术的一个实施例的选频电路拓扑图。
具体实施方式
[0053]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细说明。
[0054]国内对于高温随钻测量系统仪器装备相关的研究并不多，因此，本专利技术的目的是提供耐超高温的井下电源装置，突破现有井下开关电源的工作温度范围一般为
‑
40℃至+150℃之间的限制，将其工作温度范围提高至200℃，为高温随钻测量系统仪器装备解卡提供技术支撑。为高温、超高温随钻测量系统和其他井下测量仪器提供所需的工作电源电压。满足高温高压井、干热岩等高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于超高温的井下电源装置，其特征在于，所述装置包含：双路输入滤波电路，其用于对外接的至少两路输入电源进行滤波；选频电路，其与所述双路输入滤波电路连接，用于选定耐超高温主控制器的工作频率；软启动电路，其与所述耐超高温主控制器连接，用于控制所述耐超高温主控制器的软启动；脉宽控制电路，其与所述耐超高温主控制器连接，用于进行限流控制；输出整流滤波电路，其与所述脉宽控制电路连接，用于进行输出端的整流以及滤波处理。2.如权利要求1所述的适用于超高温的井下电源装置，其特征在于，所述双路输入滤波电路包含：第五耐超高温二极管，其第一端作为第一输入端；第六耐超高温二极管，其第一端作为第二输入端；第一耐超高温电感，其第一端与所述第五耐超高温二极管的第二端以及所述第六耐超高温二极管的第二端连接；第一耐超高温电容，其第一端与所述第一耐超高温电感的第二端连接，第二端与地连接。3.如权利要求1所述的适用于超高温的井下电源装置，其特征在于，所述选频电路包含：第一耐超高温电阻，其第一端与所述双路输入滤波电路的输出端连接；第五耐超高温电容，其第一端与所述第一耐超高温电阻的第二端连接，第二端与地连接。4.如权利要求1所述的适用于超高温的井下电源装置，其特征在于，所述软启动电路包含：第一耐超高温电阻，其第一端与所述双路输入滤波电路的输出端连接；第六耐超高温电容，其连接在所述耐超高温主控制器的SS引脚以及GND引脚之间；第四耐超高温电阻，其连接在所述耐超高温主控制器的SS引脚以及GND引脚之间。5.如权利要求1所述的适用于超高温的井下电源装置，其特征在于，所述脉宽控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗艳波，郑俊华，刘建华，张卫，陈晓晖，胡越发，钱德儒，宋朝晖，崔谦，杨春国，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：