石油測井用高溫電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可以工作在125°C環(huán)境溫度下的開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源應(yīng)用廣泛，適用于各行各業(yè)，但是在石油、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域，很多時候會遇到過一個普遍性的問題，就是工業(yè)領(lǐng)域很多現(xiàn)場情況是高溫環(huán)境，即溫度范圍在85°C至125°C，例如石油工業(yè)領(lǐng)域的油井內(nèi)部。而目前石油測井中還在大量使用用分立元器件搭建的線性電源，其電源體積大，效率低，穩(wěn)定性差，可靠性低，無法保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定。并且現(xiàn)有的普通開關(guān)電源，受限于元器件和變壓器等原因，均無法工作在85°C至125°C的工業(yè)環(huán)境中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明創(chuàng)造要解決的問題是現(xiàn)有開關(guān)電源的工作溫度范圍一般均在_40°C至+85°C之間，無法滿足一些特定工業(yè)領(lǐng)域如石油、鋼鐵等行業(yè)的高溫應(yīng)用，即無法用于+85°C至+125°C的高溫環(huán)境中，提供一種石油測井用高溫電源，通過采用軍工級溫度標準PWM調(diào)制芯片和高溫元器件(主要是X7R材質(zhì)的貼片電容)，以及耐高溫的變壓器，可以應(yīng)用在+125°C尚溫環(huán)境下。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是:石油測井用高溫電源，包括輸入濾波電路、PWM主控制器電路、反激式變壓器電路、功率開關(guān)管電路、輸出整流濾波電路和反饋電路，所述反激式變壓器電路分別與所述輸入濾波電路、開關(guān)功率管電路、PWM主控制器電路、輸出整流濾波電路相連，所述開關(guān)功率管電路還與所述PWM主控制器電路相連，所述反饋電路分別與所述輸出整流濾波電路、PWM主控制器電路相連。
[0005]進一步，所述PWM主控制器電路采用芯片型號為UC1844。
[0006]進一步，所述反激式變壓器電路由變壓器了狀附、二極管04、010、011、穩(wěn)壓電二極管Zl、電容Cll、C12、C25、電阻R5、R7、R8構(gòu)成，所述變壓器TRANl的初級線圈與所述輸出整流濾波電路相連，所述變壓器TRANl的第一次級線圈的I端接所述二極管DlO的正極，所述二極管DlO的負極接所述二極管Dll的正極，所述電容C25和電阻R8并聯(lián)在所述變壓器TRANl的第一次級線圈的2端和所述二極管Dll的負極兩端，所述變壓器TRANl的第二次級線圈的5端接所述二極管D4的正極，所述二極管D4的負極分別接電阻R5、電容C11、電容C12的一端，所述電阻R5的另一端接電阻R7的一端，所述電阻R7的另一端接所述變壓器TRANl的第一次級線圈的2端，所述變壓器TRANl的第一次級線圈的2端輸出VIN信號，所述VIN信號與所述輸入濾波電路相連，所述電容C11、電容C12的另一端分別接所述變壓器TRANl的第二次級線圈的6端和所述穩(wěn)壓電二極管Zl的正極，所述穩(wěn)壓電二極管Zl的負極分別接所述二極管D4的負極和接VDD，所述穩(wěn)壓電二極管Zl的正極還接DC-。
[0007]進一步，所述反饋電路包括光耦Ul、運算放大器U4A、U4B和基準源U3，所述光耦Ul的輸出正端接所述PWM主控制器電路，所述光耦Ul的輸出負端接DC-，所述光耦Ul的輸入正端分別接電阻R64、615的一端，所述電阻R64另一端接+24V，所述光親Ul的輸入負端分別接電阻615的另一端、所述運算放大器U4A的I腳和電容C13、C29的一端，所述運算放大器U4A的3腳接電阻R23 —端，所述運算放大器U4A的2腳分別接所述電阻R1、R17的一端和所述電容C13的另一端，所述電阻R17接所述電容C29的另一端，所述電阻Rl另一端分別接所述運算放大器U4B的7腳和5腳，所述電阻R23的另一端分別接基準源U3的I腳和電阻R3、R22的一端，所述基準源U3的2腳、3腳均接GND，所述基準源U3的8腳分別接所述電阻R22另一端和電阻R2 —端，所述基準源U3的7腳、6腳均接所述電阻R2的另一端，所述電阻R3的另一端分別接+24V和電容C5 —端，所述電容C5另一端分別接所述電阻R2另一端和接GND，所述運算放大器U4B的4腳接GND，所述運算放大器U4B的5腳分別接電阻R24、R25的一端，所述電阻R24另一端接+24V，所述電阻R25另一端接電阻R26 —端，所述電阻R26另一端接GND。
[0008]進一步，所述光耦Ul型號為TLP183，所述運算放大器U4A和所述運算放大器U4B型號均為LM2904，所述基準源U3型號為TL431。
[0009]本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點和積極效果是:石油測井用高溫電源，可以將開關(guān)電源應(yīng)用到石油、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域的高溫環(huán)境，為這些領(lǐng)域的各種測量儀器提供了根本保證，不但可以解決工業(yè)領(lǐng)域高溫現(xiàn)場環(huán)境的穩(wěn)定可靠性問題，而且也為開關(guān)電源的應(yīng)用開辟了一個全新的廣闊空間。本發(fā)明創(chuàng)造之所以能夠應(yīng)用在高達+125°C的高溫環(huán)境中，是因為每一個組成部分、每一個元器件，都能夠工作在+125°C的環(huán)境條件下。PWM主控制器電路等IC都是軍品級芯片，反激式變壓器電路是采用耐高溫漆包線和耐高溫磁芯加工而成。電阻、電感、電容這三類主要元器件中，電阻和電感由于自身的特性，本身就可以耐受+125°C以上的高溫；對于電容，本發(fā)明創(chuàng)造全部采用X7R材質(zhì)的表面貼裝瓷片式電容器，可以保證在_55°C至+125°C的溫度范圍內(nèi)正常工作。本發(fā)明創(chuàng)造的主要功能是完成在+125°C高溫環(huán)境下輸出電源的穩(wěn)定，本高溫電源經(jīng)過現(xiàn)場高溫環(huán)境的測試，體現(xiàn)出其體積小、效率高、高性價比、高可靠性的優(yōu)勢，對石油井下測井系統(tǒng)的穩(wěn)定起到很大作用。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造功能框圖；
[0011 ]圖2是輸入濾波電路示意圖；
[0012]圖3是PWM主控制器電路示意圖；
[0013]圖4是反激式變壓器電路示意圖；
[0014]圖5是開關(guān)功率管電路不意圖；
[0015]圖6是反饋電路示意圖；
[0016]圖7是輸出整流濾波電路示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造的具體實施例做詳細說明。
[0018]如圖1-7所示，石油測井用高溫電源，包括輸入濾波電路、PWM主控制器電路、反激式變壓器電路、功率開關(guān)管電路、輸出整流濾波電路和反饋電路，所述反激式變壓器電路分別與所述輸入濾波電路、開關(guān)功率管電路、PWM主控制器電路、輸出整流濾波電路相連，所述開關(guān)功率管電路還與所述PWM主控制器電路相連，所述反饋電路分別與所述輸出整流濾波電路、PWM主控制器電路相連。
[0019]所述PWM主控制器電路采用芯片型號為UC1844。
[0020]所述反激式變壓器電路由變壓器TRAN1、二極管D4、D1、D11、穩(wěn)壓電二極管Z1、電容Cll、C12、C25、電阻R5、R7、R8構(gòu)成，所述變壓器TRANl的初級線圈與所述輸出整流濾波電路相連，所述變壓器TRANl的第一次級線圈的I端接所述二極管DlO的正極，所述二極管DlO的負極接所述二極管Dll的正極，所述電容C25和電阻R8并聯(lián)在所述變壓器TRANl的第一次級線圈的2端和所述二極管Dll的負極兩端，所述變壓器TRANl的第二次級線圈的5端接所述二極管D4的正極，所述二極管D4的負極分別接電阻R5、電容Cl 1、電容C12的一端，所述電阻R5的另一端接電阻R7的一端，所述電阻R7的另一端接所述變壓器TRANl的第一次級線圈的2端，所述變壓器TRANl的第一次級線圈的2端輸出VIN信號，所述VIN信號與所述輸入濾波電路相連，所述電容C11、電容C12的另一端分別接所述變壓器TRANl的第二次級線圈的6端和所述穩(wěn)壓電二極管Zl的正極，所述穩(wěn)壓電二極管Zl的負極分別接所述二極管D4的負極和接VDD，所述穩(wěn)壓電二極管Zl的正極還接DC-。