西安石油大学　郭文旭　魏晴晴　王　潇



宽输入电压范围小功率直流稳压电源设计

西安石油大学郭文旭魏晴晴王潇

【摘要】在导向钻井系统中，井下导向工具需要由受钻井液驱动的涡轮电机供电。由于钻井液流量需满足钻井工程的要求，故钻井液流量会有一个较宽的变动范围，对应地，井下直流电源也必须适应输入电压的宽范围变化要求，维持稳定的电压输出。采用脉宽调制技术设计了一个小功率的直流稳压电源，其交流输入为12V-64VAC，输出为12VDC。该电源由输入电压检测、前馈控制运算、脉宽调制控制、稳压滤波等部分所构成，讨论了电路原理，给出了详细的电路设计，实验验证了设计是可行的。

【关键词】直流稳压电源； 宽电压输入范围；PWM控制器；前馈控制；

0　前言

在钻井、随钻测井（MWD）、随钻录井（LWD）和智能井等井下控制装置中都需要用到直流稳压电源，同时稳压电源的输入一般为井下涡轮电机。涡轮电机的电压输出取决于涡轮转速，而井下水力涡轮的转速又取决于钻井液的流量。在钻井、随钻录井中，钻井液流量需满足钻井工程的要求以适应不同地质和钻井工艺的要求，因此，钻井液流量会有一个很宽的变动范围，这就导致涡轮电机的电压也会在一个很宽的范围内变动。为保证井下直流电源具有更高的适应性，以满足输入电压宽范围变化的要求，设计选定直流稳压电源的交流输入为12V-64V是合理的，设计这样一个宽输入的直流稳压电源是一件比较有价值的事。……