[發明專利]一種鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換系統及方法

有效

• 申請號: 202110018915.5
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112769342B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 盧祥明;余民
• 申請（專利權）人: 濟南新吉納遠程測控股份有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/156;H02M1/088;E21B47/13
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換系統，其特征在于，包括：三相整流電路、濾波均壓電路、雙側雙BUCK PWM變換電路和沖激穩壓變壓器；

所述三相整流電路與濾波均壓電路連接，用于將三相交流電壓經整流與濾波后輸出直流電壓；

所述濾波均壓電路與雙側雙BUCK PWM變換電路連接，雙側雙BUCK PWM變換電路與沖激穩壓變壓器連接，所述雙側雙BUCK PWM變換電路包括第一MOS管、第二MOS管、驅動電路和PWM變換電路；

在濾波均壓電路的正極和中點電壓節點之間，中點電壓節點和負極之間分別接入第一MOS管和第二MOS管，通過驅動電路和PWM變換電路控制雙MOS管動作，在雙MOS管未同步動作時，沖激穩壓變壓器雙邊線圈產生電壓相同且極性相反的感應電壓，以使雙MOS管保持半壓，以對直流電壓進行PWM調制后輸出目標電壓；

所述濾波均壓電路包括兩個串聯的濾波電容，用于將整流后得到的直流脈動電壓濾波為直流電壓；在所述兩個串聯的濾波電容的中點為中點電壓節點；

所述沖激穩壓變壓器的兩組線圈圈數和線徑均相同，同名端相反。

2.如權利要求1所述的一種鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換系統，其特征在于，所述三相整流電路包括三相整流二極管組，將50-500V的三相交流電壓整流為直流脈動電壓。

3.如權利要求1所述的一種鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換系統，其特征在于，根據輸入電壓和負載的變化，驅動電路和PWM變換電路控制第一MOS管和第二MOS管同步進行脈寬調制通斷切換。

4.如權利要求1所述的一種鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換系統，其特征在于，所述第一MOS管和第二MOS管均為N溝道。

5.如權利要求1所述的一種鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換系統，其特征在于，在第一MOS管和第二MOS管之間連接第一二極管和第二二極管。

6.如權利要求1所述的一種鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換系統，其特征在于，所述系統還包括相互連接的取樣電路與高頻濾波電路，根據取樣電路確定目標電壓值，根據高頻濾波電路對PWM調制后的直流電壓進行濾波后輸出目標電壓。

7.一種基于如權利要求1-6任一項所述的轉換系統的鉆井無線隨鉆儀的寬范圍AC-DC電源轉換方法，其特征在于，包括：

對獲取的三相交流電壓經整流與濾波后輸出直流電壓；

通過驅動電路和PWM變換電路控制雙MOS管動作，以對直流電壓進行PWM調制后輸出目標電壓；

若雙MOS管未同步動作時，由沖激穩壓變壓器雙邊線圈產生電壓相同且極性相反的感應電壓，以使雙MOS管保持半壓狀態。