电路和负稳压电路中，从而调整管，偏置电阻与瓷片电容构成电容倍增电路进行滤波，减小低频噪声，改善电源的纹波噪声特性。
[0039]当然，电容22也可以仅包括一个，并设置在串联型稳压电路21的NPN型三极管的基极和滤波器12的地端之间，或设置在串联型稳压电路21的PNP型三极管的基极和滤波器12的地端之间(仅是滤波效果略有减弱)，还可以是相并联设置的多个；以上均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，但应属于本申请的保护范围内。
[0040]本发明的一个实施例中，如图1所示，预稳压模块11包括有多个，且多个预稳压模块11依次相串联连接。
[0041]较好地，如图1所示，预稳压模块11包括有相串联的两个，且预稳压模块11为DC-DC预稳压模块11。
[0042]当然，预稳压模块11也可以是设置一个、三个、四个等，也可以是并联的安装方式，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，但应属于本申请的保护范围内。
[0043]较好地，如图1至图3所示，滤波器12为低通EMI滤波器。
[0044]具体地，如图2和图3所示，EMI滤波器12包括磁芯121和漆包线122绕制成的三输入三输出的共轭电感、以及与共轭电感配合使用的瓷片电容123，可根据需要并联瓷片电容123并焊接在一起，既可以改善瓷片电容123的高频特性，还能节省空间，使整个模块更加紧凑。
[0045]再者，如图1所示，预稳压组件I还包括连接预稳压模块11和第一屏蔽罩13的散热片14。
[0046]且散热片14、预稳压模块11和第一屏蔽罩13之间还填充有导热材料。
[0047]其中，导热材料优选为导热硅脂15。
[0048]本发明的一个具体方案包括:如图1和图4所示，两个DC-DC预稳压模块，散热片，EMI滤波器，第一屏蔽罩、第二屏蔽罩和安装有电容的串联型稳压电路。
[0049]本超声相控阵井壁成像系统的井下设备与地面设备之间通过标准12芯高速仪器总线进行链接。输入直流高压来自地面的供电源，通过隔离电感经12芯总线输送到井下设备与DC-DC预稳压模块的输入端相连接。采用22#双层绝缘高温线。这个输入高压先经过两个相互独立但结构相同的DC-DC预稳压模块完成一级稳压的高效变换，将输入电压预稳压在略高于所需输出电压U。，为U。+ Δ U，其中Λ U为电源正常工作所需的压差，其值由电源所选用的三极管决定。将一个DC-DC预稳压模块的地端与另一个DC-DC预稳压模块的输出端相连作为地端，则DC-DC预稳压模块的一个输出端为正电压Uo+ Λ U，而DC-DC预稳压模块的另一个输出端为负电压-(Uo+ Δ U)。DC-DC预稳压模块通过散热片与第一屏蔽罩相连接，扩大DC-DC预稳压模块的散热面积，这样在提高散热效果的同时，第一屏蔽罩也起着屏蔽的作用，即:屏蔽DC-DC预稳压模块的辐射噪声对超声回波信号的影响。为了防止DC-DC模块的噪声经导线传导入线性稳压组件的同时、还因导线辐射噪声而影响超声回波信号，在输出端口增加有EMI滤波器，阻断噪声的传导路径，尤其是高频噪声的传导，并在第一屏蔽罩内注满导热硅脂，增加散热效果的同时一定程度上也减小机械振动对电路的影响。
[0050]由预稳压组件输出的正负电压进入线性稳压组件来进一步抑制纹波干扰并输出所需的正负电压U。+和U0-，安装有电容的串联型稳压电路，它可稳定输出所需正负高压，并注重纹波抑制设计，增加有源滤波结构，输出纹波小。在串联型稳压电路的基础上利用正负对称的晶体管组成的正负稳压电路，正稳压电路由NPN晶体管等组成，负稳压电路由PNP晶体管等组成。为了增加稳压电路的滤波效果，在晶体管(即:三极管)基极与滤波器的地端之间添加一个耐高温电容，从而调整管，偏置电阻与电容构成电容倍增电路进行有源滤波，减小低频噪声，以改善电源的纹波特性。
[0051]根据实际测试，本发明在输入200V直流高压输出正负90V电压的情况下:当电源空载时，输出纹波可控制在1mV以内，而高频噪声在30mV左右。在作为超声相控阵发射电路激励电源时，输出纹波在30mV左右，而高频噪声在10mV左右，远低于已有的开关电源纹波噪声系数(即:远低于1%)。
[0052]本发明充分融合了传统开关电源与线性电源的优点并加以完备，具有电源纹波小，辐射噪声小，体积小，效率相对较高，支持高温环境工作的特点。用其作为超声相控阵发射电路的激励电源不仅工作稳定且对超声回波信号影响小，并减小了后续数据采集、信号处理和缺陷识别的难度。
[0053]综上所述，本发明提供的超声相控阵井壁成像系统用电源，其串联型稳压电路的三极管的基极和滤波器的地端之间安装有电容，电容在工作状态下减弱纹波噪声，以减小甚至消除对超声回波信号产生的干扰；且第一屏蔽罩和第二屏蔽罩屏蔽预稳压模块的辐射噪音，以避免对超声回波信号产生干扰；滤波器阻断噪声传导路径，进一步减弱对超声回波信号的干扰；实现了电源产生的超声发射高压脉冲激励信号满足纹波噪声要求高的设计要求。
[0054]在本发明的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0055]在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0056]虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种超声相控阵井壁成像系统用电源，其特征在于，包括相连接的预稳压组件(I)和线性稳压组件⑵；其中: 预稳压组件(I)包括: 与预稳压组件(I)的输入端连接的供电源(3)的预稳压模块(11); 输入端与预稳压模块(11)的输出端连接的滤波器(12);和 第一屏蔽罩(13)，其中，预稳压模块(11)和滤波器(12)位于第一屏蔽罩(13)内； 所述线性稳压组件(2)包括: 串联型稳压电路(21)，其输入端连接所述滤波器(12)的输出端； 电容(22)，连接于所述串联型稳压电路(21)的三极管(7)的基极和所述滤波器(12)的地端之间；和 第二屏蔽罩(23)，所述串联型稳压电路(21)和所述电容(22)位于所述第二屏蔽罩(23)内。2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述电容(22)为两个瓷片电容，且两个瓷片电容中的一个连接于所述串联型稳压电路(21)的NPN型三极管的基极和所述滤波器(12)的地端之间、另一个连接于所述串联型稳压电路(21)的PNP型三极管的基极和所述滤波器(12)的地端之间。3.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述预稳压模块(11)包括有多个，且多个所述预稳压模块(11)依次相串联连接。4.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述预稳压模块(11)包括有两个。5.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述预稳压模块(11)为DC-DC预稳压模块(11)。6.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述滤波器(12)为低通EMI滤波器。7.根据权利要求6所述的电源，其特征在于，所述EMI滤波器(12)包括磁芯(121)和漆包线(122)绕制成的三输入三输出的共轭电感、以及与所述共轭电感配合使用的瓷片电容(123)ο8.根据权利要求1至7中任一项所述的电源，其特征在于，所述预稳压组件(I)还包括连接所述预稳压模块(11)和所述第一屏蔽罩(13)的散热片(14)。9.根据权利要求8所述的电源，其特征在于，所述散热片(14)、所述预稳压模块(11)和所述第一屏蔽罩(13)之间还填充有导热材料。10.根据权利要求9所述的电源，其特征在于，所述导热材料为导热硅脂(15)。
【专利摘要】本发明公开了一种超声相控阵井壁成像系统用电源，包括相连接的预稳压组件和线性稳压组件；预稳压组件包括：输入端用于连接供电源的预稳压模块；滤波器，其输入端连接预稳压模块的输出端；和第一屏蔽罩，预稳压模块和滤波器位于第一屏蔽罩内；线性稳压组件包括：串联型稳压电路，其输入端连接滤波器的输出端；电容，连接于串联型稳压电路的三极管的基极和滤波器的地端之间；和第二屏蔽罩，串联型稳压电路和电容位于第二屏蔽罩内。本发明提供的超声相控阵井壁成像系统用电源，其使用状态下产生的纹波噪声小，不会对超声回波信号产生明显影响，可更好地满足应用于超声相控阵井壁成像系统。
【IPC分类】H02M1/14
【公开号】CN104953803
【申请号】CN201510391610
【发明人】陶爱华, 王文梁, 王俊, 张碧星, 孔超
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月6日