[實(shí)用新型]潛油電泵機(jī)組井下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用地面智能控制屏傳送電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320054017.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN203056976U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁建奎;尹漢斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津領(lǐng)航電氣制造有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電源；特別是涉及一種采油廠油井井下數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的地面智能控制屏中的傳送電源。

背景技術(shù)

RDM系列實(shí)時(shí)井下多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是采油廠油井井下數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的潛油電泵機(jī)組的一種多參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由井下檢測(cè)裝置、地面智能控制屏、系統(tǒng)軟件程序、地面扼流(限流)控制屏等幾部分組成。其中，地面智能控制屏中的傳送電源為輸出電壓140V直流電源，其作用是為井下檢測(cè)裝置供電，同時(shí)完成井下到井上的數(shù)據(jù)傳送。

近年來(lái)，IR公司推出了一系列利用自舉升壓原理工作的半橋驅(qū)動(dòng)集成電路，IR21531就是其中最具代表性的一款。IR21531可直接驅(qū)動(dòng)半橋中的高端和低端場(chǎng)效應(yīng)管，使半橋驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)化。圖1是集成電路IR21531引腳排列圖；

IR21531由低端功率晶體管驅(qū)動(dòng)級(jí)、高端功率晶體管驅(qū)動(dòng)級(jí)、電平轉(zhuǎn)換電路及內(nèi)部定時(shí)振蕩電路組成，其輸出可直接驅(qū)動(dòng)半橋高側(cè)和低側(cè)MOSFET(或IGBT)各一路，該集成電路芯片設(shè)有死區(qū)時(shí)間控制，死區(qū)時(shí)間通常設(shè)為1.2us，(2153是1.2而21531是0.6)避免高低側(cè)功率管在交替導(dǎo)通時(shí)刻產(chǎn)生直通。IR21531的直流偏置電壓高達(dá)600V，適用于大部分開關(guān)穩(wěn)壓電源應(yīng)用。該集成電路芯片具有自振蕩或外接同步振蕩功能，振蕩頻率f的設(shè)置和CMOS555定時(shí)器芯片類似，由外接定時(shí)元件RT和CT決定：

f=11.4×(RT+75Ω)×CT]]>

式中，75歐姆為芯片內(nèi)部定時(shí)電阻。

集成電路IR21531根據(jù)自舉原理工作，電路外圍元件少，電路非常簡(jiǎn)單、實(shí)用。當(dāng)集成電路的芯片電源電壓超過(guò)低壓閾值時(shí)，集成電路IR21531自動(dòng)啟動(dòng)，投入運(yùn)行，且具有輸出關(guān)斷功能，輸出關(guān)斷滯后時(shí)間為660ns。集成電路IR21531主要技術(shù)參數(shù)：

V?offset600Vmax

Duty?cycle50％

Tr/Tf80/40ns

Deadtime0.6us

圖2是集成電路IR21531控制芯片內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，集成電路IR21531驅(qū)動(dòng)器的輸出帶有緩沖器單元，具有換向死區(qū)時(shí)間，防止橋路中的兩只功率開關(guān)管直通。高、低端管子具有延時(shí)匹配，適用于占空比為50％的場(chǎng)合。

圖3是集成電路IR21531的典型應(yīng)用原理圖，如圖3所示，接到集成電路IR21531的CT端電容和RT端的電阻構(gòu)成振蕩器的外接元件；shut-down場(chǎng)效應(yīng)管用于箝位CT端電壓，使振蕩器停振；VS、VB端之間的電容和VB、VCC之間的二極管構(gòu)成自舉電源供電電路。因MOS器件的柵極具有容性輸入特性，即它們是通過(guò)提供一些電荷給柵極而導(dǎo)通，開關(guān)所需的控制能量不大，可以利用集成電路IR21531的VB、VS間的外接電容和VB腳的二極管構(gòu)成自舉電路的上管驅(qū)動(dòng)電源。當(dāng)VCC低于規(guī)定值時(shí)，欠壓自鎖會(huì)關(guān)斷柵極驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)選擇CT＝1nF，RT＝8K?ohm，從集成電路IR21531的振蕩頻率特性圖對(duì)應(yīng)的曲線中可查得芯片的工作頻率大約在20KHz～100KHz之間。

圖4是開關(guān)電源的雙端推挽電路拓?fù)湓砜驁D；如圖4所示，開關(guān)電源的雙端推挽電路拓?fù)湓恚梢钥闯墒莾蓚€(gè)單端正激型電源的合并，變壓器工作在第I、III象限，提高了磁芯的利用率。

圖5是開關(guān)電源的推挽式變換器電路基本電路原理及及其工作波形；如圖5所示，開關(guān)管VT1、VT2在PWM控制器的控制下交替導(dǎo)通，給變壓器原邊一個(gè)交變的電壓波形，變壓器將初級(jí)電壓和電流傳遞到次級(jí)，經(jīng)整流濾波后輸出直流電壓。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種潛油電泵機(jī)組井下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用的地面智能控制屏傳送電源。