一种用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置，微控制单元的三个信号输出端分别连接第一、第二和第三MOSFET管的栅极，第一MOSFET管的漏极和源极分别连接高电压输入端和脉冲器电磁线圈第一端；第二MOSFET管的漏极和源极分别连接低电压输入端和脉冲器电磁线圈第一端；第三MOSFET管的漏极和源极分别连接脉冲器电磁线圈第二端及通过电阻接地；脉冲器电磁线圈的两端还并联有续流二极管。本实用新型取消了传统无线脉冲发生器驱动装置中的储能电容组，能够避免现有脉冲发生器驱动装置中储能装置的爆炸现象，降低安全隐患；同时还能够提高无线脉冲发生器驱动装置的工作稳定性，排除了现有脉冲发生器驱动装置中因储能电容组因反复充放电而引起的性能下降。
【专利说明】—种用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻井【技术领域】，尤其涉及一种用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置。
【背景技术】
[0002]无线随钻测斜仪用脉冲发生器驱动装置是整个无线随钻脉冲发生器的动力装置。脉冲发生器驱动装置通过反复储能、反复放电来驱动脉冲发生器的脉冲发生装置产生脉冲。现有的无线脉冲发生器驱动装置中的储能装置是由并联的24个电容组成。长时间的反复充放电过程将导致电容组成的储能装置性能下降，储能装置所存储的能量在高温、高压的环境中无法驱动脉冲发生装置产生脉冲。另一方面，由于脉冲发生器的驱动装置始终在高温、高压、强振动、强冲击的环境中工作，在储能装置中的电容充满电时候，如果遇到强振动或者强冲击，极易发生电容爆炸现象，引起生产事故。此外，现在市场上能够在高温、高压、强振动、强冲击的环境中使用的电容价格非常昂贵，单个电容价格达到数百元，而每个驱动装置需要使用24个电容，这样将导致无线脉冲发生器驱动装置的生产成本非常高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置，能够避免现有脉冲发生器驱动装置中储能装置的爆炸现象，降低安全隐患，同时提高无线脉冲发生器驱动装置的工作稳定性，降低生产成本。
[0004]本实用新型采用下述技术方案:
[0005]一种用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置，包括微控制单元，微控制单元的信号输入端连接无线随钻测量探管的信号输出端；微控制单元的第一信号输出端连接第一 MOSFET管的栅极，第一 MOSFET管的漏极连接高电压输入端，第一 MOSFET管的源极连接脉冲器电磁线圈第一端；微控制单元的第二信号输出端连接第二 MOSFET管的栅极，第二 MOSFET管的漏极连接低电压输入端，第二 MOSFET管的源极连接脉冲器电磁线圈第一端；微控制单元的第三信号输出端连接第三MOSFET管的栅极，第三MOSFET管的漏极连接脉冲器电磁线圈第二端，第三MOSFET管的源极通过电阻接地；脉冲器电磁线圈的两端还并联有续流二极管，续流二极管的正极连接脉冲器电磁线圈第一端，续流二极管的负极连接脉冲器电磁线圈第二端。
[0006]所述的续流二极管采用肖特基二极管。
[0007]所述的微控制单元还连接存储单元。
[0008]所述的微控制单元采用LPC2194，存储单元采用LPC2194的片内存储器。
[0009]本实用新型能够利用微控制单元接收并判断无线随钻测量探管产生的PWM信号，并利用三个信号输出端输出不同的控制信号分别控制第一 MOSFET管、第二 MOSFET管和第三MOSFET管的通断，以通过脉冲器电磁线圈实现对脉冲器工作状态的控制，整个电路简单安全。本实用新型使用由三个MOSFET管组成的控制电路，取代传统无线脉冲发生器驱动装置中的储能电容组，能够避免现有脉冲发生器驱动装置中储能装置的爆炸现象，降低安全隐患；同时还能够提高无线脉冲发生器驱动装置的工作稳定性，排除了现有脉冲发生器驱动装置中因储能电容组因反复充放电而引起的性能下降。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的电路示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本实用新型包括微控制单元MCU，微控制单元MCU的信号输入端连接无线随钻测量探管的信号输出端；微控制单元MCU的第一信号输出端连接第一 MOSFET管Gl的栅极，第一 MOSFET管Gl的漏极连接高电压输入端V
^(36伏)，第一 MOSFET管Gl的源极连接脉冲器电磁线圈L第一端；微控制单元MCU的第二信号输出端连接第二 MOSFET管G2的栅极，第二 MOSFET管G2的漏极连接低电压输入端V C 5伏)，第二 MOSFET管G2的源极连接脉冲器电磁线圈L第一端；微控制单元MCU的第三信号输出端连接第三MOSFET管G3的栅极，第三MOSFET管G3的漏极连接脉冲器电磁线圈L第二端，第三MOSFET管G3的源极通过电阻R接地；脉冲器电磁线圈L的两端还并联有续流二极管D，续流二极管D的正极连接脉冲器电磁线圈L第一端，续流二极管D的负极连接脉冲器电磁线圈L第二端。本实施例中，续流二极管D采用肖特基二极管，具体型号为MBRS360。
[0012]本实用新型中，微控制单元MCU能够接收无线随钻测量探管产生的用于驱动传统脉冲发生器驱动电路的PWM信号，并判断所接收到的PWM信号的高低电平。微控制单元MCU判断所接收到的PWM信号的高低属于本领域的常规技术，在此不再赘述。当PWM信号为高电平时，微控制单元MCU产生对应的高频脉冲并发送至第一 MOSFET管Gl的栅极和第三MOSFET管G3的栅极，此时第一 MOSFET管Gl和第三MOSFET管G3的漏极和源极均导通，脉冲器电磁线圈L串联在高压供电电路上，脉冲器电磁线圈L得电工作，在高电压作用下电磁铁瞬间吸合。
[0013]由于电磁铁在吸合之后只需要极低的电压即可处于稳定状态，因此，在微控制单元MCU向第一 MOSFET管Gl和第三MOSFET管G3的栅极输出高频脉冲的持续时间到达设定时间后，微控制单元M⑶停止向第一 MOSFET管GI的栅极输出高频脉冲，而是向第二 MOSFET管G2的栅极输出高频脉冲，同时保持向第三MOSFET管G3的栅极输出高频脉冲。此时，第二MOSFET管G2和第三MOSFET管G3的漏极和源极均导通，脉冲器电磁线圈L串联在低压供电电路上，脉冲器电磁线圈L在低电流作用下保持吸合状态。
[0014]当PWM信号为低电平时，微控制单元MCU产生对应的低频脉冲并发送至第一MOSFET管G1、第二 MOSFET管G2和第三MOSFET管G3的栅极，此时第二 MOSFET管G2和第三MOSFET管G3的漏极D和源极S不导通，脉冲器电磁线圈L失电不工作。此时脉冲器电磁线圈L通过肖特基二极管D进行剩余能量释放。
[0015]本实用新型中，微控制单元还连接存储单元，用于存储数据；微控制单元MCU采用LPC2194，存储单元采用LPC2194的片内存储器。
[0016]本实用新型能够利用微控制单元MCU接收并判断无线随钻测量探管产生的PWM信号，并利用三个信号输出端输出不同的控制信号分别控制第一 MOSFET管G1、第二 MOSFET管G2和第三MOSFET管G3的通断，以通过脉冲器电磁线圈L实现对脉冲器工作状态的控制，整个电路简单安全。本实用新型使用由三个MOSFET管组成的控制电路，取代传统无线脉冲发生器驱动装置中的储能电容组，能够避免现有脉冲发生器驱动装置中储能装置的爆炸现象，降低安全隐患；同时还能够提高无线脉冲发生器驱动装置的工作稳定性，排除了现有脉冲发生器驱动装置中因储能电容组因反复充放电而引起的性能下降。
【权利要求】
1.一种用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置，其特征在于:包括微控制单元，微控制单元的信号输入端连接无线随钻测量探管的信号输出端；微控制单元的第一信号输出端连接第一 MOSFET管的栅极，第一 MOSFET管的漏极连接高电压输入端，第一MOSFET管的源极连接脉冲器电磁线圈第一端；微控制单元的第二信号输出端连接第二MOSFET管的栅极，第二 MOSFET管的漏极连接低电压输入端，第二 MOSFET管的源极连接脉冲器电磁线圈第一端；微控制单元的第三信号输出端连接第三MOSFET管的栅极，第三MOSFET管的漏极连接脉冲器电磁线圈第二端，第三MOSFET管的源极通过电阻接地；脉冲器电磁线圈的两端还并联有续流二极管，续流二极管的正极连接脉冲器电磁线圈第一端，续流二极管的负极连接脉冲器电磁线圈第二端。
2.根据权利要求1所述的用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置，其特征在于:所述的续流二极管采用肖特基二极管。
3.根据权利要求2所述的用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置，其特征在于:所述的微控制单元还连接存储单元。
4.根据权利要求3所述的用于无线随钻测斜仪脉冲发生器的电动式驱动装置，其特征在于:所述的微控制单元采用LPC2194，存储单元采用LPC2194的片内存储器。
【文档编号】H03K17/78GK203933587SQ201420343182
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】李群峰, 刘志辉, 肖文磊, 肖建涛, 刘文涛, 王军伟, 刘光林 申请人:郑州士奇测控技术有限公司