一種用于智能鉆井工具的12v穩(wěn)壓電源電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，包括泥漿渦輪發(fā)電機，所述泥漿渦輪發(fā)電機經(jīng)三相整流濾波電路后分別與電壓采集第二電路和變壓器連接，所述變壓器經(jīng)電流反饋電路、電壓信號采集第一電路和電壓反饋回路后與脈寬調(diào)制電路連接，所述脈寬調(diào)制電路連接微處理器。有益效果：本發(fā)明所述的用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，解決了智能鉆井工具工作時測量、控制芯片的供電問題，通過信號采集電路和微處理器的設(shè)置，實現(xiàn)了對12V穩(wěn)壓電源關(guān)鍵節(jié)點參數(shù)的實時監(jiān)測與記錄，提高了12V直流電能輸出的安全性和穩(wěn)定性，對提高智能鉆井工具的整體工作性能具有重要的意義和應(yīng)用價值。
【專利說明】
-種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于石油、天然氣鉆井領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓 電源電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能鉆井工具中，井底信息的采集和處理、控制命令的發(fā)出均由測量、控制忍片完 成，測量、控制忍片所需的供電電壓范圍通常在3.3V~12V之間，通過12V直流電源經(jīng)直流- 直流(DC-DC)變換得到。若電源電壓不穩(wěn)定，會直接影響到電路系統(tǒng)的正常工作，進而影響 智能鉆井工具的整體工作性能。采用裡電池供電的方式，輸出電壓紋波小、穩(wěn)定性好，但單 體裡電池的電壓值為3.6V，采用串并聯(lián)方式的裡電池組由于單體裡電池間性能不均衡，會 影響其供電性能，并且在高溫環(huán)境下，裡電池放電速度加快，工具長時間井下工作時存在儲 能不足的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，W解決智 能鉆井工具的測量、控制忍片在工作時所需的電源供電電壓不穩(wěn)定或電池供電易出現(xiàn)供電 不足的問題。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是運樣實現(xiàn)的：
[0005] -種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，包括泥漿滿輪發(fā)電機、Ξ相整流濾波 電路、變壓器、高頻整流濾波電路、電流反饋電路、脈寬調(diào)制電路、電壓反饋回路、微處理器、 電壓信號采集第一電路、電壓采集第二電路和功率器件Q1，所述泥漿滿輪發(fā)電機經(jīng)所述Ξ 相整流濾波電路后分別與所述電壓采集第二電路和所述變壓器的輸入端連接，所述變壓器 初級繞組的輸出端通過電容巧和二極管D8連接至所述Ξ相整流濾波電路的輸出端，所述電 容巧兩端連接電阻R3作為放電回路，所述變壓器初級繞組的輸出端經(jīng)所述功率器件Q1后與 所述脈寬調(diào)制電路連接，所述脈寬調(diào)制電路的輸入端和所述電壓信號采集第二電路的輸出 端均與所述微處理器連接，所述變壓器次級繞組經(jīng)所述高頻整流濾波電路后分別與所述電 壓信號采集第一電路和所述電壓反饋回路的輸入端連接，所述電壓反饋回路的輸出端與所 述脈寬調(diào)制電路連接，所述電壓信號采集第一電路的輸出端與所述微處理器連接，所述功 率器件Q1的漏極連接所述初級繞組的輸出端，柵極通過電阻R4連接至所述脈寬調(diào)制電路輸 出端，源級連接所述電流反饋電路的輸入端。
[0006] 進一步的，所述電壓信號采集第一電路由電阻R1、電阻R2、電容CIO和運算放大器 U1組成，所述電阻R1的第一端接至所述Ξ相整流濾波電路的輸出端，第二端與所述電阻R2 的第一端連接，所述電阻R2的第二端接地，所述電阻R2的兩端分別與所述電容CIO的兩端連 接，所述電容CIO的第二端接地，所述電容CIO的第一端與所述運算放大器U1的正向輸入端 連接，所述運算放大器U1的負向輸入端和輸出端均連接至所述微處理器，所述電壓采集第 二電路由電阻R7、電阻R8、電容C9和運算放大器U2組成，所述電阻R7的第一端接至電壓輸出 端Vout，第二端與所述電阻R8的第一端連接，所述電阻R8的第二端接地，所述電阻R8的兩端 分別與所述電容C9的兩端連接，所述電容C9的第二端接地，所述電容C9的第一端與所述運 算放大器U2的正向輸入端連接，所述運算放大器U2的負向輸入端和輸出端均連接至所述微 處理器。
[0007] 進一步的，所述Ξ相整流濾波電路包括Ξ相全波整流電路和電容濾波電路，所述 電容濾波電路由Ξ個分別串聯(lián)后并聯(lián)的二極管組形成，所述二極管組分別為二極管D1和二 極管D2、二極管D3和二極管D4、二極管D5和二極管D6,所述電容濾波電路由兩個分別串聯(lián)后 并聯(lián)的電容組形成，所述電容組分別為電容C1和電容C2、電容C3和電容C4,所述電容組與所 述二極管組并聯(lián)。
[0008] 進一步的，所述高頻整流濾波電路包括二極管D7、電容C7、電容C8和電感L1，所述 電容C7的第二端與所述電容C8的第二端均接地，所述電容C7的第一端與所述電容C8的第一 端分別連接所述電感L1的兩端，所述電容C8的第一端接至電壓輸出端Vout，所述電容C7的 第一端與所述二極管D7負極連接，所述二極管D7正極與所述次級繞組的輸出端連接。
[0009] 進一步的，所述電流反饋電路由電阻R5、電阻R6和電容C6組成，所述電阻R6的第二 端和所述電容C6的第二端均接地，所述電容C6第一端經(jīng)所述電阻R5的第二端后連接至所述 脈寬調(diào)制電路的輸入端，所述電阻R6第一端分別連接所述電阻R5的第一端和所述功率器件 Q1的源級。
[0010] 進一步的，所述電壓反饋回路由電阻R7、電阻R8和電容C9組成，所述電阻R7的第一 端接至電壓輸出端Vout，第二端與所述電阻R8的第一端連接，所述電阻R8的第二端接地，所 述電阻R8的兩端分別與所述電容C9的兩端連接，所述電容C9的第二端接地，所述電容C9的 第一端與所述脈寬調(diào)制電路的輸入端連接。
[0011] 進一步的，所述泥漿滿輪發(fā)電機產(chǎn)生的Ξ相低頻交流電壓的變化范圍為30V~ 70V，頻率范圍為83化~18甜Z。
[0012] 進一步的，所述變壓器為反激式變壓器，所述變壓器磁忍為圓環(huán)形鐵氧體材料，緊 禪合方式繞制，同名端反向，所述初級繞組和所述次級繞組應(yīng)數(shù)比為150:80。
[0013] 進一步的，所述脈寬調(diào)制電路的核屯、忍片型號為SG3525,所述脈寬調(diào)制電路的開 關(guān)頻率設(shè)計為200曲Z。
[0014] 進一步的，所述的微處理器采用肥S12系列單片機。
[0015] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路具有W下 優(yōu)勢：
[0016] (1)本發(fā)明所述的用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，將泥漿滿輪發(fā)電機產(chǎn)生 的寬變化范圍交流輸入電壓通過整流濾波、直流-直流變換等一系列措施轉(zhuǎn)換成12V直流電 能輸出，由單片機對穩(wěn)壓電源關(guān)鍵節(jié)點的電壓值進行實時采集、處理，W控制脈寬調(diào)制電路 的電能轉(zhuǎn)換過程，從而保證12V直流電能輸出的穩(wěn)定性。
[0017] (2)本發(fā)明所述的用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，電容巧和二極管D8組成 的峰值保持電路，使后續(xù)電路有足夠的時間轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，保證了數(shù)據(jù)的精確性。
【附圖說明】
[0018] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0019] 圖1為本發(fā)明實施例所述的用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明實施例由示波器監(jiān)測得到的12V直流電能輸出曲線圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明實施例的輸入-輸出效率測試圖。
[0022] 附圖標記說明：
[0023] 1-泥漿滿輪發(fā)電機;2-Ξ相整流濾波電路;3-變壓器;4-高頻整流濾波電路;5-電 流反饋電路;6-脈寬調(diào)制電路;7-電壓反饋回路;8-微處理器;9-電壓信號采集第一電路； 10-電壓采集第二電路;Q1-功率器件;D-Q1的漏極;G-Q1的柵極;S-Q1的源級。
【具體實施方式】
[0024] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可W相 互組合。
[0025] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中屯、"、"縱向橫向上"、"下"、 "前"、"后V'左'、"右V'豎曹'、"水甲V'頂'、"底V'胖V'外"等指示的方位或位置關(guān)系為 基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗 示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、W特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對 本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相 對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"等的特征可 W明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，"多個" 的含義是兩個或兩個W上。
[0026] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相 連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可W是固定連接，也可W是可拆卸連接，或一體地連接;可 W是機械連接，也可W是電連接;可W是直接相連，也可W通過中間媒介間接相連，可W是 兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可W通過具體情況理解上述術(shù)語 在本發(fā)明中的具體含義。
[0027] 下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0028] -種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，如圖1至3所示，包括泥漿滿輪發(fā)電機 1、Ξ相整流濾波電路2、變壓器3、高頻整流濾波電路4、電流反饋電路5、脈寬調(diào)制電路6、電 壓反饋回路7、微處理器8、電壓信號采集第一電路9、電壓采集第二電路10和功率器件Q1，所 述泥漿滿輪發(fā)電機1經(jīng)所述Ξ相整流濾波電路2后分別與所述電壓采集第二電路10和所述 變壓器3的輸入端連接，所述變壓器3初級繞組的輸出端通過電容巧和二極管D8連接至所述 Ξ相整流濾波電路2的輸出端，所述電容巧兩端連接電阻R3作為放電回路，所述變壓器3初 級繞組的輸出端經(jīng)所述功率器件Q1后與所述脈寬調(diào)制電路6連接，所述脈寬調(diào)制電路6和所 述電壓信號采集第二電路10的輸出端均與所述微處理器8連接，所述變壓器3次級繞組經(jīng)所 述高頻整流濾波電路4后分別與所述電壓信號采集第一電路9和所述電壓反饋回路7的輸入 端連接，所述電壓反饋回路7的輸出端與所述脈寬調(diào)制電路6連接，所述電壓信號采集第一 電路9的輸出端與所述微處理器8連接，所述功率器件Q1的漏極連接所述初級繞組的輸出 端，柵極通過電阻R4連接至所述脈寬調(diào)制電路6輸出端，源級連接所述電流反饋電路5的輸 入端。
[0029] 所述電壓信號采集第一電路9由電阻Rl、電阻R2、電容CIO和運算放大器υ?組成，所 述電阻R1的第一端接至所述Ξ相整流濾波電路2的輸出端，第二端與所述電阻R2的第一端 連接，所述電阻R2的第二端接地，所述電阻R2的兩端分別與所述電容CIO的兩端連接，所述 電容CIO的第二端接地，所述電容CIO的第一端與所述運算放大器U1的正向輸入端連接，所 述運算放大器U1的負向輸入端和輸出端均連接至所述微處理器8,所述電壓采集第二電路 10由電阻R7、電阻R8、電容C9和運算放大器U2組成，所述電阻R7的第一端接至電壓輸出端 Vout，第二端與所述電阻R8的第一端連接，所述電阻R8的第二端接地，所述電阻R8的兩端分 別與所述電容C9的兩端連接，所述電容C9的第二端接地，所述電容C9的第一端與所述運算 放大器U2的正向輸入端連接，所述運算放大器U2的負向輸入端和輸出端均連接至所述微處 理器8。
[0030] 所述Ξ相整流濾波電路2包括Ξ相全波整流電路和電容濾波電路，所述電容濾波 電路由Ξ個分別串聯(lián)后并聯(lián)的二極管組形成，所述二極管組分別為二極管D1和二極管D2、 二極管D3和二極管D4、二極管D5和二極管D6,所述電容濾波電路由兩個分別串聯(lián)后并聯(lián)的 電容組形成，所述電容組分別為電容C1和電容C2、電容C3和電容C4,所述電容組與所述二極 管組并聯(lián)。
[0031] 所述高頻整流濾波電路4包括二極管D7、電容C7、電容C8和電感L1，所述電容C7的 第二端與所述電容C8的第二端均接地，所述電容C7的第一端與所述電容C8的第一端分別連 接所述電感L1的兩端，所述電容C8的第一端接至電壓輸出端Vout，所述電容C7的第一端與 所述二極管D7負極連接，所述二極管D7正極與所述次級繞組的輸出端連接。
[0032] 所述電流反饋電路5由電阻R5、電阻R6和電容C6組成，所述電阻R6的第二端和所述 電容C6的第二端均接地，所述電容C6第一端經(jīng)所述電阻R5的第二端后連接至所述脈寬調(diào)制 電路6的輸入端，所述電阻R6第一端分別連接所述電阻R5的第一端和所述功率器件Q1的源 級。
[0033] 所述電壓反饋回路7由電阻R7、電阻R8和電容C9組成，所述電阻R7的第一端接至電 壓輸出端Vout，第二端與所述電阻R8的第一端連接，所述電阻R8的第二端接地，所述電阻R8 的兩端分別與所述電容C9的兩端連接，所述電容C9的第二端接地，所述電容C9的第一端與 所述脈寬調(diào)制電路6的輸入端連接。
[0034] 所述泥漿滿輪發(fā)電機1產(chǎn)生的Ξ相低頻交流電壓的變化范圍為30V~70V，頻率范 圍為83Hz~18甜Z。
[0035] 所述變壓器3為反激式變壓器，所述變壓器3磁忍為圓環(huán)形鐵氧體材料，緊禪合方 式繞制，同名端反向，所述初級繞組和所述次級繞組應(yīng)數(shù)比為150:80。
[0036] 所述脈寬調(diào)制電路6的核屯、忍片型號為SG3525,所述脈寬調(diào)制電路6的開關(guān)頻率設(shè) 計為200曲Z。
[0037] 所述的微處理器8采用肥S12系列單片機。
[0038] -種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路各部分功能為
[0039] 泥漿滿輪發(fā)電機1，用于產(chǎn)生Ξ相低頻交流電能；
[0040] Ξ相整流濾波電路2,將泥漿滿輪發(fā)電機產(chǎn)生的Ξ相低頻交流電能轉(zhuǎn)換成粗直流 電能并濾除粗直流電能中的紋波成分；
[0041] 變壓器3,當(dāng)功率器件Q1導(dǎo)通時，變壓器3將輸入的粗直流電能轉(zhuǎn)換成高頻交流電 能存儲在初級繞組中，當(dāng)功率器件Q1關(guān)斷時，變壓器3將存儲在初級繞組中的高頻交流電能 傳遞至次級繞組處；
[0042] 高頻整流濾波電路4,在功率器件Q1關(guān)斷時間內(nèi)，由二極管D7對所述的變壓器3次 級繞組輸出的高頻交流電能進行半波整流，由電容C7、電容C8和電感L1組成31型濾波器，用 于濾除12V直流電能中的紋波成分；
[0043] 脈寬調(diào)制電路6,通過控制功率器件Q1的導(dǎo)通和關(guān)斷，將整流濾波電路2輸出的粗 直流電能轉(zhuǎn)換成高頻交流電能，通過變壓器3進行存儲和傳輸；
[0044] 電流反饋電路5,對功率器件Q1的源級S電流采樣，反饋至脈寬調(diào)制電路6中；
[0045] 電壓反饋電路7,對輸出的12V直流電能采樣，反饋至脈寬調(diào)制電6中；
[0046] 電壓信號采集第二電路10和電壓信號采集第一電路9,分別采集整流濾波電路輸 出的粗直流電能和穩(wěn)壓電源輸出的12V直流電能，將數(shù)據(jù)傳遞給微處理器8;
[0047] 微處理器8,根據(jù)電壓信號采集第二電路10和電壓信號采集第一電路9采集的數(shù) 據(jù)，控制脈寬調(diào)制電路6的工作。
[0048] 一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路工作原理：
[0049] 如圖1所示，Ξ相整流濾波電路2中二極管D1~D6組成的Ξ相全波整流電路，將泥 漿滿輪發(fā)電機1產(chǎn)生的Ξ相低頻交流電能轉(zhuǎn)換為粗直流電能，電容C1~C4組成的電容濾波 電路，用于濾除粗直流電能中的紋波成分。電容巧和二極管D8組成峰值保持電路，電阻R3為 電容巧提供放電回路；
[0050] 當(dāng)功率器件Q1導(dǎo)通時，變壓器3將Ξ相整流濾波電路2輸入的粗直流電能轉(zhuǎn)換成高 頻交流電能存儲在初級繞組中，電流反饋電路5對功率器件Q1的源級S電流采樣反饋至脈寬 調(diào)制電路6中；當(dāng)功率器件Q1關(guān)斷時，變壓器3將存儲在初級繞組中的高頻交流電能傳遞至 次級繞組處，高頻整流濾波電路4中的二極管D7對變壓器3次級繞組輸出的高頻交流電能進 行半波整流，輸出12V直流電能，電壓反饋電路7對12V直流電能采樣反饋至脈寬調(diào)制電路6 中；電壓反饋信號與基準電壓進行比較、誤差放大后，與電流反饋信號一起控制脈寬調(diào)制電 路6輸出脈沖信號在一個周期內(nèi)的占空比值，從而控制功率器件Q1導(dǎo)通與關(guān)斷的時間間隔， W達到穩(wěn)定12V輸出電能的目的。
[0051] 電壓信號采集第二電路10采集Ξ相整流濾波電路2輸出的粗直流電能，傳遞至微 處理器8中；電壓信號采集第一電路9采集輸出的12V直流電能，傳遞至微處理器8中；
[0052] 當(dāng)Ξ相整流濾波電路2輸出的粗直流電能低于設(shè)定的啟動電壓時，或者當(dāng)輸出的 12V直流電能低于設(shè)定的闊值電壓時，微處理器8輸出低電平至脈寬調(diào)制電路6中，脈寬調(diào)制 電路6停止輸出脈寬調(diào)制信號，穩(wěn)壓電源無12V電能輸出，微處理器8轉(zhuǎn)為單體裡電池供電， 當(dāng)微處理器8接收到的信號處于正常闊值范圍內(nèi)時，微處理器8輸出高電平，且供電電壓由 12V穩(wěn)壓電源提供。
[0053] 如圖2所示，為本發(fā)明實施例的示波器測量圖，100為示波器第一通道連接Ξ相整 流濾波電路2輸出端的測量曲線，200為示波器第二通道連接12V直流電能輸出測量曲線， 300為示波器第Ξ通道連接脈寬調(diào)制電路6的脈沖信號輸出端測量曲線。從圖中可W看出， 當(dāng)Ξ相整流濾波電路2輸出的粗直流電能升高至微處理器8設(shè)置的啟動電壓時，脈寬調(diào)制電 路6開始工作，輸出脈寬調(diào)制波形，穩(wěn)壓電源輸出穩(wěn)定的12V直流電能，本實施例中啟動電壓 設(shè)置為45V。
[0054] 如圖3所示，為本發(fā)明實施例的輸入-輸出效率測試圖，測試數(shù)據(jù)如表1所示。
[0055] 表1智能鉆井工具12V穩(wěn)壓電源輸入-輸出效率測試數(shù)據(jù)
[0化6]
[0057]從圖3中可W看出，隨著負載電流從空載增加到0.397A，負載電壓從12.18V下降到 11.38V，輸入-輸出效率維持在80 %左右，負載電壓和輸入-輸出效率基本穩(wěn)定，能夠滿足智 能鉆井工具測量、控制忍片對供電電源的用電需求，達到了設(shè)計要求。
[005引 W上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:包括泥漿渦輪發(fā)電機（1)、 三相整流濾波電路(2)、變壓器(3)、高頻整流濾波電路(4)、電流反饋電路(5)、脈寬調(diào)制電 路（6)、電壓反饋回路（7)、微處理器（8)、電壓信號采集第一電路(9)、電壓采集第二電路 (1〇)和功率器件譏， 所述泥漿渦輪發(fā)電機（1)經(jīng)所述三相整流濾波電路(2)后分別與所述電壓采集第二電 路（10)和所述變壓器(3)的輸入端連接，所述變壓器(3)初級繞組的輸出端通過電容C5和二 極管D8連接至所述三相整流濾波電路(2)的輸出端，所述電容C5兩端連接電阻R3作為放電 回路，所述變壓器（3)初級繞組的輸出端經(jīng)所述功率器件Q1后與所述脈寬調(diào)制電路（6)連 接，所述脈寬調(diào)制電路(6)的輸入端和所述電壓信號采集第二電路（10)的輸出端均與所述 微處理器(8)連接， 所述變壓器(3)次級繞組經(jīng)所述高頻整流濾波電路(4)后分別與所述電壓信號采集第 一電路(9)和所述電壓反饋回路(7)的輸入端連接，所述電壓反饋回路(7)的輸出端與所述 脈寬調(diào)制電路(6)連接，所述電壓信號采集第一電路(9)的輸出端與所述微處理器(8)連接， 所述功率器件Q1的漏極連接所述初級繞組的輸出端，柵極通過電阻R4連接至所述脈寬 調(diào)制電路(6)輸出端，源級連接所述電流反饋電路(5)的輸入端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述電壓信號采集第一電路(9)由電阻R1、電阻R2、電容C10和運算放大器U1組成，所述電阻R1 的第一端接至所述三相整流濾波電路(2)的輸出端，第二端與所述電阻R2的第一端連接，所 述電阻R2的第二端接地，所述電阻R2的兩端分別與所述電容C10的兩端連接，所述電容C10 的第二端接地，所述電容CIO的第一端與所述運算放大器U1的正向輸入端連接，所述運算放 大器U1的負向輸入端和輸出端均連接至所述微處理器(8)， 所述電壓采集第二電路（10)由電阻R7、電阻R8、電容C9和運算放大器U2組成，所述電阻 R7的第一端接至電壓輸出端Vout，第二端與所述電阻R8的第一端連接，所述電阻R8的第二 端接地，所述電阻R8的兩端分別與所述電容C9的兩端連接，所述電容C9的第二端接地，所述 電容C9的第一端與所述運算放大器U2的正向輸入端連接，所述運算放大器U2的負向輸入端 和輸出端均連接至所述微處理器(8)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述三相整流濾波電路(2)包括三相全波整流電路和電容濾波電路，所述電容濾波電路由三 個分別串聯(lián)后并聯(lián)的二極管組形成，所述二極管組分別為二極管D1和二極管D2、二極管D3 和二極管D4、二極管D5和二極管D6,所述電容濾波電路由兩個分別串聯(lián)后并聯(lián)的電容組形 成，所述電容組分別為電容C1和電容C2、電容C3和電容C4,所述電容組與所述二極管組并 聯(lián)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述高頻整流濾波電路(4)包括二極管D7、電容C7、電容C8和電感L1，所述電容C7的第二端與 所述電容C8的第二端均接地，所述電容C7的第一端與所述電容C8的第一端分別連接所述電 感L1的兩端，所述電容C8的第一端接至電壓輸出端Vout，所述電容C7的第一端與所述二極 管D7負極連接，所述二極管D7正極與所述次級繞組的輸出端連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述電流反饋電路(5)由電阻R5、電阻R6和電容C6組成，所述電阻R6的第二端和所述電容C6的 第二端均接地，所述電容C6第一端經(jīng)所述電阻R5的第二端后連接至所述脈寬調(diào)制電路(6) 的輸入端，所述電阻R6第一端分別連接所述電阻R5的第一端和所述功率器件Q1的源級。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述電壓反饋回路(7)由電阻R7、電阻R8和電容C9組成，所述電阻R7的第一端接至電壓輸出端 Vout，第二端與所述電阻R8的第一端連接，所述電阻R8的第二端接地，所述電阻R8的兩端分 別與所述電容C9的兩端連接，所述電容C9的第二端接地，所述電容C9的第一端與所述脈寬 調(diào)制電路(6)的輸入端連接。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述泥漿渦輪發(fā)電機（1)產(chǎn)生的三相低頻交流電壓的變化范圍為30V~70V，頻率范圍為83Hz ~185Hz。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述變壓器(3)為反激式變壓器，所述變壓器(3)磁芯為圓環(huán)形鐵氧體材料，緊耦合方式繞制， 同名端反向，所述初級繞組和所述次級繞組匝數(shù)比為150:80。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述脈寬調(diào)制電路(6)的核心芯片型號為SG3525,所述脈寬調(diào)制電路(6)的開關(guān)頻率設(shè)計為 200kHz〇10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于智能鉆井工具的12V穩(wěn)壓電源電路，其特征在于:所 述的微處理器(8)采用HCS12系列單片機。
【文檔編號】H02M3/335GK105871234SQ201610294329
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】李紹輝, 白大鵬, 魏慶振, 馬哲, 楊春
【申請人】中國石油集團渤海鉆探工程有限公司