【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油钻井行业领域，具体说是一种井下冗余供电转速解码通信高温电路。
技术介绍
1、在石油钻井行业中，旋转导向工具是“深地智能导钻系统”实现的前提和核心组成部分。井下高温转速解码通信电路负责将泥浆涡轮发电机的输出电压解析为转速与频率信号，并将信号转换成电平信号传输给旋转导向工具供其控制使用，是旋转导向工具的重要组成部分。
2、国内现有井下下传解码电路有以下问题：工作温度低，最高到150℃；现有转换电路输入测为其他设备将泥浆涡轮发电机电压信号转换后的脉冲信号，工作形势单一；供电单一，单路5v供电，离开其他设备的供电，无法单独井下工作。
技术实现思路
1、为实现上述问题，本专利技术提出一种具有冗余供电基于dsp的井下高温转速解码通信电路，供旋转导向工具使用，实现环境温度175℃下的转速解码工作。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
3、一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，包括：顺次连接的供电单元、相电压采集电路、信号调理电路、dsp处理单元以及通信单元，所述供电单元还分别与信号调理电路、dsp处理单元以及通信单元相连。
4、所述供电单元包括自身供电单元模块以及外部供电模块，其中：
5、所述自身供电单元模块具体为：泥浆涡轮发电机输出的相电压依次经过高温滤波电感滤波l1和由四个高温整流二极管d1～d4组成的整流桥变换成直流电压输出给dc5v高温隔离电源模块，dc5v高温隔离电源模块产生dc5v电压通过高温
6、所述外部供电模块具体为：dc5v电源通过高温防反二极管d6分别给相电压采集电路、信号调理电路、dsp处理单元以及通信单元供电，所述dc5v电源两端还并联有高温钽电容c2。
7、所述自身供电单元模块和外部供电模块并联且共地。
8、所述相电压采集电路具体为：
9、dc5v电压依次通过高温二极管d7和差分功率放大电路缩小为小于等于dc2.65v的电压信号输出给信号调理电路。
10、所述差分功率放大电路包括：高温电阻r1～r8、高温陶瓷电容c4～c5以及差分放大器u1，其中：差分放大器u1的同向输入端分别通过高温电阻r7以及高温陶瓷电容c4接地，差分放大器u1的同向输入端还依次通过高温电阻r3、r2以及r1连接供电单元，差分放大器u1的反向输入端依次通过高温电阻r6、r5以及r4连接高温二极管d7，差分放大器u1的反向输入端与输出端之间直接分别接有高温电阻r8以及高温陶瓷电容c5。
11、所述信号调理电路具体为：
12、通过比较器单元将相电压采集单元采集到的电压信号与固定电平vref进行比较得到信号电平，通过电平转换单元将信号电平转换成dc3.3v电平，输出给dsp处理单元。
13、所述比较器单元包括比较器u2以及高温电阻r9～r10，其中：比较器u2的正向输入端连接相电压采集电路，比较器u2的反向输入端通过高温电阻r9连接供电单元，还通过高温电阻r10接地，比较器u2的输出端连接电平转换电路。
14、所述通信高温电路被铝合金盖通过螺钉固定在铝合金封装内。
15、所有高温整流二极管、高温防反二极管、高温钽电容、高温二极管、高温电阻、高温陶瓷电容、均能承受175摄氏度以上的温度。
16、本专利技术具有以下有益效果及优点：
17、1.本专利技术由于采用冗余式供电模式，可以有效的保证通信电路更加的可靠。
18、2.本专利技术采用可以不用外接供电，直接采集发电机相电压，自身进行电压转换给自己供电，同时对电机进行数据解析。
19、3.本专利技术将电路板卡采用高温器件，与机械封装更加紧密的结合，能够保证电路部分抗振动和冲击，同时又能使电路功率部分提高散热效率，使其工作温度可达175℃，为井下高温工作提供更有力的保障。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，包括：顺次连接的供电单元、相电压采集电路、信号调理电路、DSP处理单元以及通信单元，所述供电单元还分别与信号调理电路、DSP处理单元以及通信单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述供电单元包括自身供电单元模块以及外部供电模块，其中：
3.根据权利要求2所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述自身供电单元模块和外部供电模块并联且共地。
4.根据权利要求1所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述相电压采集电路具体为：
5.根据权利要求4所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述差分功率放大电路包括：高温电阻R1～R8、高温陶瓷电容C4～C5以及差分放大器U1，其中：差分放大器U1的同向输入端分别通过高温电阻R7以及高温陶瓷电容C4接地，差分放大器U1的同向输入端还依次通过高温电阻R3、R2以及R1连接供电单元，差分放大器U1的反向输入端依次通过高温电阻R6、R5以及R4连接高温
6.根据权利要求1所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述信号调理电路具体为：
7.根据权利要求6所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述比较器单元包括比较器U2以及高温电阻R9～R10，其中：比较器U2的正向输入端连接相电压采集电路，比较器U2的反向输入端通过高温电阻R9连接供电单元，还通过高温电阻R10接地，比较器U2的输出端连接电平转换电路。
8.根据权利要求1所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述通信高温电路被铝合金盖通过螺钉固定在铝合金封装内。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种宽压输入大功率高温井下系统供电装置，其特征在于，所有高温整流二极管、高温防反二极管、高温钽电容、高温二极管、高温电阻、高温陶瓷电容、均能承受175摄氏度以上的温度。
...【技术特征摘要】
1.一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，包括：顺次连接的供电单元、相电压采集电路、信号调理电路、dsp处理单元以及通信单元，所述供电单元还分别与信号调理电路、dsp处理单元以及通信单元相连。
2.根据权利要求1所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述供电单元包括自身供电单元模块以及外部供电模块，其中：
3.根据权利要求2所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述自身供电单元模块和外部供电模块并联且共地。
4.根据权利要求1所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述相电压采集电路具体为：
5.根据权利要求4所述的一种井下冗余供电转速解码通信高温电路，其特征在于，所述差分功率放大电路包括：高温电阻r1～r8、高温陶瓷电容c4～c5以及差分放大器u1，其中：差分放大器u1的同向输入端分别通过高温电阻r7以及高温陶瓷电容c4接地，差分放大器u1的同向输入端还依次通过高温电阻r3、r2以及r1连接供电单元，差分放大...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚海里，金博丕，吴慎华，吴岷晖，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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