[發明專利]一種新型無線隨鉆測斜儀用脈沖發生器驅動裝置

在審

• 申請號: 201410107122.0
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN104052433A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 李群峰;劉志輝;肖建濤;劉文濤;肖文磊;王軍偉;何波;劉光林
• 申請（專利權）人: 鄭州士奇測控技術有限公司
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 李伊寧

技術領域

本發明涉及鉆井技術領域，尤其涉及一種新型無線隨鉆測斜儀用脈沖發生器驅動裝置。

背景技術

無線隨鉆測斜儀用脈沖發生器驅動裝置是整個無線隨鉆脈沖發生器的動力裝置。脈沖發生器驅動裝置通過反復儲能、反復放電來驅動脈沖發生器的脈沖發生裝置產生脈沖。現有的無線脈沖發生器驅動裝置中的儲能裝置是由并聯的24個電容組成。長時間的反復充放電過程將導致電容組成的儲能裝置性能下降，儲能裝置所存儲的能量在高溫、高壓的環境中無法驅動脈沖發生裝置產生脈沖。另一方面，由于脈沖發生器的驅動裝置始終在高溫、高壓、強振動、強沖擊的環境中工作，在儲能裝置中的電容充滿電時候，如果遇到強振動或者強沖擊，極易發生電容爆炸現象，引起生產事故。此外，現在市場上能夠在高溫、高壓、強振動、強沖擊的環境中使用的電容價格非常昂貴，單個電容價格達到數百元，而每個驅動裝置需要使用24個電容，這樣將導致無線脈沖發生器驅動裝置的生產成本非常高。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型無線隨鉆測斜儀用脈沖發生器驅動裝置，能夠避免現有脈沖發生器驅動裝置中儲能裝置的爆炸現象，降低安全隱患，同時提高無線脈沖發生器驅動裝置的工作穩定性，降低生產成本。

本發明采用下述技術方案：

一種新型無線隨鉆測斜儀用脈沖發生器驅動裝置，包括微控制單元，微控制單元的信號輸入端連接無線隨鉆測量探管的信號輸出端；微控制單元的信號輸出端連接MOSFET管的柵極，MOSFET管的漏極和源極串聯在脈沖器線圈供電電路上，微控制單元還連接有存儲單元。

所述的脈沖器線圈兩端并聯有第一二極管，第一二極管的負極連接電源正極，第一二極管的正極連接電源負極。

所述的MOSFET管兩端并聯有第二二極管，第二二極管的負極連接MOSFET管漏極，第二二極管的正極連接MOSFET管源極。

所述的電源正極與脈沖器線圈之間串聯有第三二極管，第三二極管的正極連接電源正極，第三二極管的負極連接脈沖器線圈。

所述的MOSFET管采用N溝道增強型MOSFET管。

所述的微控制單元采用LPC2194，存儲單元采用LPC2194的片內存儲器。

所述的第一二極管、第二二極管和第三二極管均采用S5100。

本發明利用微控制單元接收并判斷無線隨鉆測量探管產生的PWM信號，并通過控制MOSFET管的通斷實現對脈沖器工作狀態的控制，整個電路簡單安全，并且可以通過改變高頻脈沖的占空比來調整整個脈沖器的功耗。本發明取消了傳統無線脈沖發生器驅動裝置中的儲能電容組，能夠避免現有脈沖發生器驅動裝置中儲能裝置的爆炸現象，降低安全隱患；同時還能夠提高無線脈沖發生器驅動裝置的工作穩定性，排除了現有脈沖發生器驅動裝置中因儲能電容組因反復充放電而引起的性能下降。

附圖說明

圖1為本發明的電路示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明包括微控制單元MCU，微控制單元MCU的信號輸入端連接無線隨鉆測量探管的信號輸出端；微控制單元MCU的信號輸出端連接MOSFET管的柵極G，MOSFET管的漏極D和源極S串聯在脈沖器線圈L供電電路上，微控制單元MCU還連接有存儲單元。本發明中，脈沖器線圈L兩端并聯有第一二極管D1，第一二極管D1的負極連接電源正極，第一二極管D1的正極連接電源負極；?MOSFET管兩端并聯有第二二極管D2，第二二極管D2的負極連接MOSFET管漏極D，第二二極管D2的正極連接MOSFET管源極S；電源正極與脈沖器線圈L之間串聯有第三二極管D3，第三二極管D3的正極連接電源正極，第三二極管D3的負極連接脈沖器線圈L。

???本發明中，微控制單元MCU能夠接收無線隨鉆測量探管產生的用于驅動傳統脈沖發生器驅動電路的PWM信號，并判斷所接收到的PWM信號的高低電平。當PWM信號為高電平時，微控制單元MCU產生對應的高頻脈沖并發送至MOSFET管的柵極G，此時MOSFET管的漏極D和源極S導通，脈沖器線圈L供電電路導通，脈沖器線圈L得電工作；當PWM信號為低電平時，微控制單元MCU產生對應的低頻脈沖并發送至MOSFET管的柵極G，此時MOSFET管的漏極D和源極S不導通，脈沖器線圈L失電不工作。工作過程中，第一二極管D1和第二二極管D2能夠起到續流的作用，第三二極管D3能夠起到電路保護的作用。

本實施例中，MOSFET管采用N溝道增強型MOSFET管；微控制單元MCU采用LPC2194，存儲單元采用LPC2194的片內存儲器；第一二極管D1、第二二極管D2和第三二極管D3均采用S5100。

本發明能夠利用微控制單元MCU接收并判斷無線隨鉆測量探管產生的PWM信號，并通過控制MOSFET管的通斷實現對脈沖器工作狀態的控制，整個電路簡單安全，并且可以通過改變高頻脈沖的占空比來調整整個脈沖器的功耗。本發明取消了傳統無線脈沖發生器驅動裝置中的儲能電容組，能夠避免現有脈沖發生器驅動裝置中儲能裝置的爆炸現象，降低安全隱患；同時還能夠提高無線脈沖發生器驅動裝置的工作穩定性，排除了現有脈沖發生器驅動裝置中因儲能電容組因反復充放電而引起的性能下降。