专利名称：脉冲中子测井仪中子管阳极电压源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种整流合成式电压源，尤其涉及一种脉冲中子测井仪中子管阳极电压源。
背景技术：
在脉冲中子测井仪器中，中子发生器是其不可缺少的组成部份，而中子管又是中子发生器的核心部件。中子管的阳极需要加有幅度在1800V～2400V的不同模式的正电压。例如在多功能水流测井仪中，当工作于中子寿命测量(NLL)方式时，阳极电压Va是宽度从100μs到600μs可选的脉冲电压，且要求脉冲电压后沿甚短，当工作于水流测井(WFL)方式时，要求Va是间歇式直流电压，是两种完全不同的电压源，所以现有的中子管阳极电压源需要两个不同的电压源电路，其存在变压器尺寸大，电路硬件多的缺点。
发明内容
本实用新型目的是提供一种采用整流合成方式提供双电源的脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，其解决了现有技术变压器尺寸大、硬件多的缺点。
本实用新型的技术解决方案是一种脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，包括双脉冲触发电路U1，其可提供两列相位互补的触发脉冲；升压及整流电路U2，其可将两列触发脉冲进行升压和整流来合成阳极脉冲电压；放电电路U5，其可在放电脉冲控制下对阳极脉冲电压进行后沿放电；放电脉冲发生电路U4，其可产生与阳极脉冲电压同频的放电脉冲；放电脉冲功率放大电路U3，其可对放电脉冲进行功率驱动；放电脉冲升压电路U6，其可对功率驱动后的放电脉冲进行升压并控制放电电路的导通；
上述双脉冲触发电路U1的两个输出端分别与升压及整流电路U2的两个输入端相连，所述升压及整流电路U2的输出高端与中子发生器中子管G相连，其另一端接地；所述放电脉冲发生电路U4的输出端与放电脉冲功率放大电路U3的输入端相连，放电脉冲功率放大电路U3的输出端与放电脉冲升压电路U6的输入端相连，放电脉冲升压电路U6的输出端与放电电路U5的控制端相连，所述放电电路U5的输入端与升压及整流电路U2的输出高端相连。
上述放电电路U5包括限流电阻R，至少一个放电开关管；所述限流电阻R的一端与升压及整流电路U2的输出高端相连，其另一端与放电开关管的输入端相连，所述放电开关管的低端接地。
上述放电电路U5以包括三个放电开关管VT3、VT4、VT5为佳，所述三个放电开关管VT3、VT4、VT5依次连接。
上述放电电路U5还包括放电脉冲升压电路，其包括至少一个限幅二极管，所述限幅二极管的正极接地，其负极与放电开关管输入端相连。
上述放电电路U5以包括四个限幅二极管VD1、VD2、VD3、VD4为佳，所述四个限幅二极管VD1、VD2、VD3、VD4依次连接。
本实用新型的优点是1、采用了整流合成技术，升压变压器T1的触发脉冲甚窄，因此升压变压器T1的尺寸大大缩小；2、在放电开关管的配合下，最后合成出可窄可宽的脉冲电压，且脉冲前后沿甚短。
3、放电脉冲升压电路使合成的脉冲电压幅度一致。
附图图面说明
图1是本实用新型电路原理示意图；其中Vh-电源，U1-双脉冲触发电路，U2-升压及整流电路，U3-放电脉冲功率放大电路，U4-放电脉冲发生电路，U5-放电电路，U6-放电脉冲升压电路，U7-脉冲发生电路，U8-桥式整流电路，T1-升压变压器，T2-驱动变压器，R-限流电阻，VT1、VT2-开关管，VT3、VT4、VT5-放电开关管，VD1、VD2、VD3、VD4-限幅二极管，G-中子发生器中子管。
具体实施方式
参见图1，本实用新型阳极电压源包括可提供两列相位互补的触发脉冲的双脉冲触发电路U1，可向双脉冲触发电路U1供低压直流电的直流供电电源Vh，可将两列触发脉冲进行升压和整流来合成阳极脉冲电压的升压及整流电路U2，可在放电脉冲控制下对阳极脉冲电压进行后沿放电的放电电路U5，可产生与阳极脉冲电压同频的放电脉冲的放电脉冲发生电路U4，可对放电脉冲进行功率驱动的放电脉冲功率放大电路U3，可对功率驱动后的放电脉冲进行升压并控制放电电路的导通的放电脉冲升压电路U6；放电电路U5包括限流电阻R、三个放电开关管VT3、VT4、VT5以及由四个限幅二极管VD1、VD2、VD3、VD4构成的放电脉冲升压电路，限流电阻R的一端与升压及整流电路U2的输出高端相连，其另一端与放电开关管的输入端相连，放电开关管的低端接地，每个限幅二极管的正极接地，其负极与放电开关管输入端相连；双脉冲触发电路U1的两个输出端分别与升压及整流电路U2的两个输入端相连，升压及整流电路U2的输出高端与中子发生器中子管G相连，其另一端接地；放电脉冲发生电路U4的输出端与放电脉冲功率放大电路U3的输入端相连，放电脉冲功率放大电路U3的输出端与放电脉冲升压电路U6的输入端相连，放电脉冲升压电路U6的输出端与放电电路U5的控制端相连，放电电路U5的输入端与升压及整流电路U2的输出高端相连；驱动变压器T2原边的高端和低端相连，升压变压器T1原边的中间端与电源Vh相连，升压变压器T1的副边的高端和低端分别与升压及整流电路U2的两个输入端相连，升压及整流电路U2的输出高端与中子发生器中子管G输入端相连，其输出低端接地；放电脉冲发生电路U4的输出端与放电脉冲功率放大电路U3的输入端相连，放电脉冲功率放大电路U3的输出端与变压器T3的输入端相连，驱动变压器T2的输出端与放电电路U5的控制端相连，放电电路U5的输入端与升压及整流电路U2的输出高端相连。
本实用新型工作原理针对中子管的阳极需要加有不同模式电压的应用场合，我们设计了新颖的整流合成式阳极电压电路，实现了变压的尺寸小，硬件少而Va波形又好的效果。
先假定工作于NLL方式。脉冲发生电路U7提供两列相位互补的有限长窄脉冲串，脉冲发生电路U7可以是数字电路，也可以是由单片机直接产生；两列窄脉冲串分别触发开关管VT1、VT2，经升压变压器T1升压，得到幅度近2000V双极性脉冲电压串，再经桥式整流电路U8整流，便合成出较宽的阳极脉冲电压Va。
由于Va线对地有分布电容，于是合成出的Va脉冲电压后沿很长，为此增设了放电开关串，这就是驱动变压器T2、放电脉冲功率放大电路U3、放电开关管VT3、VT4、VT5等电路。在两列窄脉冲串完成触发后，放电脉冲发生电路U4(NBD)的下拉脉冲出现，经放电脉冲功率放大电路U3驱动驱动变压器T2，使三个放电开关管VT3、VT4、VT5同时导通，从而使Va脉冲电压得到甚短的后沿，达到了中子寿命测井的要求。
限流电阻R、限幅二极管VD1、VD2、VD3、VD4是一个放电脉冲升压电路，使Va幅度近于一致。
当转入WFL方式时，放电脉冲发生电路U4(NBD)始终处于高电平，放电开关管永远截止，即不作放电，Va便是一种脉冲直流电压，满足了水流测井需求。
权利要求1.一种脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，其特征在于所述阳极电压源包括双脉冲触发电路(U1)，其可提供两列相位互补的触发脉冲；升压及整流电路(U2)，其可将两列触发脉冲进行升压和整流来合成阳极脉冲电压；放电电路(U5)，其可在放电脉冲控制下对阳极脉冲电压进行后沿放电；放电脉冲发生电路(U4)，其可产生与阳极脉冲电压同频的放电脉冲；放电脉冲功率放大电路(U3)，其可对放电脉冲进行功率驱动；放电脉冲升压电路(U6)，其可对功率驱动后的放电脉冲进行升压并控制放电电路的导通；所述双脉冲触发电路(U1)的两个输出端分别与升压及整流电路(U2)的两个输入端相连，所述升压及整流电路(U2)的输出高端与中子发生器中子管(G)相连，其另一端接地；所述放电脉冲发生电路(U4)的输出端与放电脉冲功率放大电路(U3)的输入端相连，放电脉冲功率放大电路(U3)的输出端与放电脉冲升压电路(U6)的输入端相连，放电脉冲升压电路(U6)的输出端与放电电路(U5)的控制端相连，所述放电电路(U5)的输入端与升压及整流电路(U2)的输出高端相连。
2.根据权利要求1所述的脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，其特征在于所述放电电路(U5)包括限流电阻(R)，至少一个放电开关管；所述限流电阻(R)的一端与升压及整流电路(U2)的输出高端相连，其另一端与放电开关管的输入端相连，所述放电开关管的低端接地。
3.根据权利要求2所述的脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，其特征在于所述放电电路(U5)包括三个放电开关管(VT3、VT4、VT5)，所述三个放电开关管(VT3、VT4、VT5)依次连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，其特征在于所述放电电路(U5)还包括放电脉冲升压电路，其包括至少一个限幅二极管，所述限幅二极管的正极接地，其负极与放电开关管输入端相连。
5.根据权利要求4所述的脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，其特征在于所述放电电路(U5)包括四个限幅二极管(VD1、VD2、VD3、VD4)，所述四个限幅二极管(VD1、VD2、VD3、VD4)依次连接。
专利摘要本实用新型涉及一种采用整流合成方式提供双电源的脉冲中子测井仪中子管阳极电压源，包括双脉冲触发电路U1，升压及整流电路U2，放电电路U5，放电脉冲发生电路U4，放电脉冲功率放大电路U3和放电脉冲升压电路U6。两列窄脉冲串分别触发开关管，经升压变压器升压，得到幅度近2000V双极性脉冲电压串，再经桥式整流电路整流，便合成出较宽的阳极脉冲电压。由于采用了整流合成技术，使升压变压器T1的尺寸大大缩小；在放电开关管的配合下，合成出可窄可宽的脉冲电压，且脉冲前后沿甚短；放电脉冲升压电路使合成的脉冲电压幅度一致。本实用新型解决了现有技术变压器尺寸大、硬件多的缺点。
文档编号H02M9/00GK2837864SQ20052007964
公开日2006年11月15日 申请日期2005年11月4日 优先权日2005年11月4日
发明者汪永安, 张德民, 董谦, 杨连会, 肖江涛, 石丽云 申请人:西安奥华电子仪器有限责任公司