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        過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器開(kāi)關(guān)電源方案設(shè)計(jì)

        2021-03-22 09:10:20梁小兵陳文朱瑞明宋宇杜英偉王強(qiáng)
        電子產(chǎn)品世界 2021年11期
        關(guān)鍵詞:開(kāi)關(guān)電源電磁干擾濾波器

        梁小兵 陳文 朱瑞明 宋宇 杜英偉 王強(qiáng)

        摘 要:過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器是為特殊復(fù)雜井況設(shè)計(jì)的高端測(cè)井成像裝備,由于儀器發(fā)射功率較大,為了提高電源的效率,解決傳統(tǒng)線性電源效率低、發(fā)熱大的缺點(diǎn),提出了開(kāi)關(guān)電源解決方案。本方案采用一種高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù),對(duì)儀器中大功率發(fā)射單元和數(shù)字電路部分采用開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案,提高供電效率。同時(shí),應(yīng)用EMI技術(shù),通過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)的濾波單元,消除開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)頻率對(duì)下井儀器中模擬電源部分的干擾,既提高了電源效率,又保證儀器的測(cè)量精度。

        關(guān)鍵詞:過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器;開(kāi)關(guān)電源;電磁干擾;濾波器

        *本課題為中國(guó)石油集團(tuán)公司項(xiàng)目“多模式過(guò)鉆具成像測(cè)井系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)”項(xiàng)目編號(hào)2021ZS03

        0 引言

        過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器是用于石油勘探開(kāi)發(fā)的高端成像測(cè)井儀器,是為特殊過(guò)鉆桿工藝和保護(hù)套施工工藝設(shè)計(jì)的特殊儀器,儀器發(fā)射功率較大,高效的開(kāi)關(guān)電源對(duì)儀器開(kāi)發(fā)意義重大。儀器的工作環(huán)境溫度為175 ℃,儀器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)是儀器的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳統(tǒng)線性電源由于效率低和發(fā)熱大的缺點(diǎn),很難滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。與傳統(tǒng)裸眼井陣列感應(yīng)儀器相比,由于儀器采用電池供電,所以對(duì)儀器的供電系統(tǒng)提出了更高的要求。過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器屬于大功率電阻率成像儀器,儀器的總功率在25 W左右,對(duì)下井儀器的供電系統(tǒng)提出了更高的要求。本文提出了開(kāi)關(guān)電源解決方案,采用高頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù),在儀器中大功率發(fā)射單元和數(shù)字電路部分采用開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案,提高供電效率,同時(shí)應(yīng)用EMC技術(shù),通過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)的濾波單元,消除開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)頻率對(duì)下井儀器中模擬電源部分的干擾,既提高了電源的效率,又保證儀器的測(cè)量精度。

        1 過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器

        過(guò)鉆具陣列感應(yīng)下井儀器的工作原理是由發(fā)射線圈向地層發(fā)射激勵(lì)信號(hào),由接收線圈接收來(lái)自地層的二次感應(yīng)信號(hào),提取地層有用信息,用于分析泥漿侵入、各向異性地層識(shí)別[1]和石油儲(chǔ)層評(píng)價(jià)等[2]。

        過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器的構(gòu)成框圖如圖1所示,主要包括電子線路和探頭兩大部分。電子線路部分由通信模塊、數(shù)字處理模塊、前放模塊、電源模塊、發(fā)射模塊和泥漿電阻率模塊構(gòu)成,探頭部分主要包括發(fā)射和接收線圈系。

        圖中前放模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)60 dB增益放大,對(duì)電源噪聲要求較高。其他功能模塊為數(shù)字電源供電,其中發(fā)射模塊對(duì)發(fā)射線圈提供激勵(lì)信號(hào),是儀器的主要功耗單元。過(guò)鉆具陣列感應(yīng)線圈系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

        2 傳統(tǒng)陣列感應(yīng)儀器線性電源設(shè)計(jì)方案

        傳統(tǒng)陣列感應(yīng)儀器的電源系統(tǒng)采用線性電源供電系統(tǒng),系統(tǒng)框圖如圖3所示。

        在線性電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,電源效率低下,線性穩(wěn)壓器產(chǎn)生大量熱能,增加儀器工作的不穩(wěn)定性。井下儀器的供電來(lái)自井上發(fā)電設(shè)備經(jīng)電纜傳輸至井下電源供電系統(tǒng)輸入端,對(duì)地面供電系統(tǒng)提出更高的要求,為了解決上述問(wèn)題,我們提出開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方案。

        3 過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)方案

        根據(jù)過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器的特點(diǎn),我們把發(fā)射功率較大的±15 V發(fā)射電源和數(shù)字電路供電部分的數(shù)字電源采用開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì),強(qiáng)放電路模塊即對(duì)微弱信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)制放大處理部分的電路仍然采用線性電源設(shè)計(jì)方案。電源詳細(xì)設(shè)計(jì)方案框圖如圖4所示。

        4 EMI技術(shù)

        過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器屬于高端精密儀器,其測(cè)量信號(hào)非常微弱,信號(hào)的量級(jí)只有幾十微伏,甚至幾十納伏,而且感應(yīng)儀器信號(hào)頻率范圍從(20~120)kHz的范圍內(nèi),容易受到開(kāi)關(guān)電源頻率及諧波分量的影響;不好的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)原始信號(hào)產(chǎn)生很大的干擾,甚至完全淹沒(méi),因此電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要了。電源設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是利用EMC/EMI技術(shù),通過(guò)獨(dú)特設(shè)計(jì)的濾波單元消除開(kāi)關(guān)電源模塊對(duì)模擬電源部分的干擾。

        開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的EMI(electromagnetic interference) 的根本原因是功率開(kāi)關(guān)器件的高速開(kāi)關(guān)動(dòng)作(幾十kHz到幾兆Hz)[3-5],在其工作過(guò)程中的電流變化率和電壓變化率非常大,這種控制方式使得開(kāi)關(guān)電源的EMI頻譜主要分布在基波頻率和諧波頻率上。

        為了抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的EMI,可以通過(guò)調(diào)制PWM開(kāi)關(guān)信號(hào),將集中在基波頻率和諧波頻率上的譜能量分散到邊帶頻率上,減小最大譜峰值,從而使開(kāi)關(guān)電源可以較為容易地通過(guò)EMI的相關(guān)規(guī)定,還可以通過(guò)使用復(fù)雜的噪聲濾波器和防護(hù)罩來(lái)降低開(kāi)關(guān)電源的EMI[6]。

        按照途徑區(qū)分,高頻電源干擾發(fā)生特點(diǎn)可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,傳導(dǎo)干擾又可分為共模干擾和差摸干擾。輻射干擾主要為電磁輻射。差模信號(hào)由高頻工作電流、數(shù)字電路工作電流引起,可由旁路電容濾除;共模信號(hào)由高頻開(kāi)關(guān)電壓經(jīng)雜散電容傳播,可由共模濾波器濾除;電磁輻射經(jīng)空間傳播,可由金屬屏蔽、破壞引出線天線效應(yīng)濾除。

        5 EMI技術(shù)在過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器中的應(yīng)用

        在過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器開(kāi)關(guān)電源模塊設(shè)計(jì)中,采用同步整流技術(shù)使整流損耗降至1%以下;利用磁耦合PWM控制,保證電源模塊在高溫下的高可靠性;采用精確的原邊限壓設(shè)計(jì),使控制輸出更加可靠。為了提高開(kāi)關(guān)電源模塊的可靠性,增加了硬件冗余設(shè)計(jì),包括電容、開(kāi)關(guān)管等易損部件。使用定頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)同時(shí)限制頻譜范圍,在電源模塊設(shè)計(jì)中對(duì)電源模塊本身金屬屏蔽,阻斷天線效應(yīng),內(nèi)置基本濾波背板單元,大大降低了電磁干擾[7-8]。

        圖5為過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器在實(shí)井測(cè)試中的原始數(shù)據(jù)曲線,儀器的原始信號(hào)變化范圍小于1 mS/m,滿(mǎn)足儀器設(shè)計(jì)要求,可見(jiàn)開(kāi)關(guān)電源供電系統(tǒng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

        6 結(jié)束語(yǔ)

        本文分析了開(kāi)關(guān)電源模塊電磁干擾產(chǎn)生的原因及其特點(diǎn),設(shè)計(jì)了以EMC/EMI濾波器為核心的解決方案,通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用,消除了開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾,在過(guò)鉆具陣列感應(yīng)儀器設(shè)計(jì)中進(jìn)行了成功的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在下井儀器電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵技術(shù)可以有效抑制開(kāi)關(guān)電源模塊對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的電磁干擾,應(yīng)用效果良好。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 肖加奇.新一代網(wǎng)絡(luò)化測(cè)井系統(tǒng)LEAP800[J].石油儀器,2012, 26(1):26-29.

        [2] 谷樹(shù)忠.開(kāi)關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2001,27 (3):30-32.

        [3] 劉秉安.基于一種有源EMI共模技術(shù)的研究[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù),2010,29 (6):62-65.

        [4] 樊亞坤.耐高溫大功率開(kāi)關(guān)電源用電感器設(shè)計(jì)[J].電子測(cè)量技術(shù), 2011,34(1):72-75.

        [5] 韓星.改善開(kāi)關(guān)電源輸出特性方法的研究[J].電子測(cè)量技術(shù),2006, 29(2):29-44.

        [6] 李海松.有效降低開(kāi)關(guān)電源EMI的電路設(shè)計(jì)[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(2):142-146.

        [7] 白昊.基于開(kāi)關(guān)電源的EMI濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電力電子技術(shù), 2012,46(5):1-3.

        [8] 和軍平.開(kāi)關(guān)電源共模傳導(dǎo)干擾模型的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2005,25(8):50-54.

        3924501908284

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