[發(fā)明專利]三維電阻率成像系統(tǒng)的直流升壓電源裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910115623.2
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101582635A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉慶成;黎定國;謝軍
• 申請（專利權(quán)）人: 東華理工大學(xué)
• 主分類號: H02M3/16
• 分類號: H02M3/16;G01V3/04
• 代理公司: 南昌新天下專利代理有限公司
• 代理人: 施秀瑾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，是應(yīng)用于資源與環(huán)境勘探技術(shù)領(lǐng)域中的直流電法勘探技術(shù)，涉及一種三維電阻率成像系統(tǒng)的直流升壓電源裝置。

背景技術(shù)

早在19世紀(jì)初就開始用電法找礦以來，直流電法勘探技術(shù)發(fā)展了近200年。自20世紀(jì)80年代高密度電法技術(shù)發(fā)展以來，電法勘探技術(shù)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。直流電法勘探技術(shù)主要以高密度電法為主。

近十幾年來，隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子器件的飛速發(fā)展，電法找礦已由高密度電法找礦逐步發(fā)展到三維電阻率成像找礦。三維電阻率成像系統(tǒng)一方面需要研究合理的數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)處理方法、成像算法等(即軟件部分)，另一方面需要設(shè)計具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿南到y(tǒng)(即硬件部分)。直流升壓電源裝置作為硬件系統(tǒng)的一個關(guān)鍵組成裝置，需要滿足以下幾個要求：

①具備符合CAN總線標(biāo)準(zhǔn)的接口，筆記本電腦能通過CAN總線對它進(jìn)行控制。②能夠有8檔以上輸出電壓可以選擇，可以選擇電壓極性，以適應(yīng)不同被測量對象應(yīng)用需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種采用單片機(jī)為核心，通過與CAN接口芯片和CAN隔離變壓器相連，實現(xiàn)CAN總線通信功能的三維電阻率成像系統(tǒng)的直流升壓電源裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：它采用單片機(jī)(U16)為核心，通過與CAN接口芯片(U17)相連，再和CAN隔離變壓器(U18)相連，單片機(jī)(U16)的9個I/O腳和繼電器驅(qū)動電路(U19)相連，驅(qū)動9個繼電器(K7-K15)的切換.單片機(jī)(U16)的1腳和脈寬調(diào)制控制芯片(U15)的13腳相連；脈寬調(diào)制控制芯片(U15)產(chǎn)生一個頻率約為100KHz的方波，通過2個三極管(T1、T3)、2個場效應(yīng)管(T2、T4)和驅(qū)動變壓器(T)進(jìn)行電壓升壓變換；繼電器(K7-K14)的不同切換狀態(tài)組合，完成輸出電壓大小的選擇，經(jīng)過4個整流二極管(D1-D4)進(jìn)行整流和2個電容器(C4、C5)與電感(L2)進(jìn)行濾波，得到一個直流電壓，該電壓經(jīng)過繼電器(K15)進(jìn)行正負(fù)極性的選擇，輸出一個三維電阻率成像系統(tǒng)所需要的電壓。

器件優(yōu)選為：單片機(jī)為STC89S52，CAN接口芯片為SJA1000，CAN隔離變壓器為CTM8251，脈寬調(diào)制控制芯片為TL494。

直流升壓電源裝置中設(shè)有CAN總線通信接口與CAN總線電纜連接。

在筆記本電腦通過CAN總線對其控制下，單片機(jī)STC89S52控制脈寬調(diào)制控制芯片TL494產(chǎn)生一個頻率約為100KHz的方波，通過2個三極管、2個場效應(yīng)管驅(qū)動變壓器，進(jìn)行電壓升壓變換。單片機(jī)STC89S52控制繼電器(K1-K8)的不同切換狀態(tài)組合，完成輸出電壓大小的選擇，經(jīng)過4個整流二極管進(jìn)行整流和2個電容器與電感進(jìn)行濾波，得到一個直流電壓。并且單片機(jī)STC89S52控制繼電器(K15)進(jìn)行輸出電壓正負(fù)極性的選擇、供電方式的選擇，輸出一個三維電阻率成像系統(tǒng)所需要的電壓。

附圖說明

圖1、本發(fā)明實施例1三維電阻率成像系統(tǒng)的直流升壓電源裝置整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2、本發(fā)明實施例1脈寬調(diào)制控制與功率驅(qū)動電路示意圖。

圖3、本發(fā)明實施例1電壓選擇與控制電路示意圖。

圖4、本發(fā)明實施例1直流升壓電源裝置應(yīng)用連接圖。

具體實施方式

結(jié)合附圖對實施例1作進(jìn)一步說明：

圖1中，直流升壓電源裝置主要由脈寬調(diào)制控制芯片21，功率驅(qū)動電路22，升壓變壓器23，電壓選擇切換電路24，整流濾波電路25，輸出電壓極性和供電方式切換電路26，單片機(jī)27，CAN接口和隔離電路28，CAN總線電纜接頭29。