[实用新型]一种低功耗电磁阀驱动电路

说明书

技术领域

    本实用新型涉及泥浆脉冲发生器领域，具体涉及一种低功耗电磁阀驱动电路。

背景技术

    在石油、天然气、煤气及地质勘探的钻井工程测试领域中，目前的脉冲测试仪是最为广泛的使用仪器，不论是正脉冲还是负脉冲，都是改变了钻具中的泥浆压力来传送信号的。

    随钻测量仪是将传感器测得的井下参数按照特定的方式进行编码，产生脉冲信号，该电脉冲信号控制脉冲器的控制阀上下运动，再利用循环泥浆的力量使蘑菇头产生同步的上下运动，这样就改变了蘑菇头与限流环之间的泥浆流通截面积。在蘑菇头离开限流环时，钻柱内的泥浆可以较顺利地从限流环通过；在蘑菇头靠近限流环状态时，泥浆流通截面积减小，从而在钻柱内产生了一个正泥浆压力脉冲。仪器主控器产生的脉冲信号控制蘑菇头移动的时间，从而控制了脉冲的宽度和间隔。蘑菇头与限流环之间的泥浆流通截面积决定着信号的强弱，实际上，整个过程涉及到如何在井下获得数据以及如何将这些数据输送到地面，这两个功能分别由探管和泥浆脉冲发生器完成。     但现有的泥浆脉冲发生器，频繁出现脉冲发生器初步启动时卡死现象，导致泥浆脉冲发生器不能正常产生脉冲; 同时也出现导向阀门的密封不到位现象，导致脉冲信号控制不准确，严重影响脉冲输出信号有效率。另外，不可充电的耐高温电池组是井下仪器主要动力来源，该电池组价格昂贵，并要求在井下可持续供电超过100小时。电磁阀门的驱动是主要的耗能单元，设计低功耗的驱动器对提高整个电池组的使用时间至关重要。且泥浆脉冲发生器工作环境恶劣，因工作环境特殊，所以温度一般都在125℃，甚至超过150℃，电磁阀常时间在大电流下工作，由于散热条件限制，自身温度会不断升高，甚至会影响其它工件温度升高，所以降低所有工件的工作温度也是至关重要。

实用新型内容

    本实用新型的目的是解决以上缺陷，提供一种加强泥浆脉冲发生器电磁阀启动功能，在导向阀门的密封不到位时，会智能地加大电磁阀工作电流，使其完全封闭，从而保证脉冲发生器输出信号的完整性和可靠性。

   本实用新型的目的是通过以下方式实现的：

   一种低功耗电磁阀驱动电路，该驱动电路由输入电源、滤波电路一和电磁阀构成，该滤波电路一还连接有电压逆变电路，输入电源经滤波电路一滤波以后给到电压逆变电路，再经电压逆变电路输出两组电源，分别为主电源和备用电源，其中主电源连接有微处理器和MOS管驱动电路，该微处理器连接有用于检测驱动杆位移的位移信号输入电路，微处理器的PWM端与MOS管驱动电路的输入端连接，使微处理器接收到信号输出PWM给MOS管驱动电路，PWM经MOS管驱动电路放大以后驱动MOS管驱动电路来控制电磁阀的工作电流和工作时间，在整个电路的电流回路中还设有用于检测电磁阀电流大小及控制电磁阀电流实时流量的电流检测控制电路。电磁阀驱动电路在电磁阀启动时智能控制电流大小，使电磁阀不会在带载启动时因电流过大，动力不足而卡死，也不会因电磁阀长时间处于大电流工作温度过高而损坏，且电磁阀驱动电路在其工作过程中还可自我调整电流大小，以实应实时要求，减少功率消耗。 

   作为优选地，在所述微处理器和电流检测控制电路之间还设有过流保护电路。

   作为优选地，在所述微处理器和电流检测控制电路之间还设有过压保护电路一。当电流取样电压超过安全范围时，过压保护电路一起到保护微处理器的功能。

   作为优选地，所述备用电源的输出端连接有用于控制备用电源通断的备用电源控制电路，该备用电源控制电路的输入端与微处理器连接，其输出端直接与电磁阀连接，使备用电源可直接给电磁阀供电。

   作为优选地，所述备用电源还设有滤波电路二。

   作为优选地，所述主电源还设有滤波电路三。

   作为优选地，所述电磁阀还设有过压保护电路二，该过压保护电路二是由用于为电磁阀续流的反相二极管与电磁阀并接构成，用于保护电磁阀及在断电时电磁阀感性特性对电路的干扰。

   作为优选地，所术主电源电压为正电压，备用电源电压为负电压，在电磁阀正常工作中，备用电源为关闭状态，以节省电能，减小损耗。

   作为优选地，所述主电源电压为正5V电压，所述备用电源电压为负15V电压。在电磁阀被阻塞时，可以使用该备用电源的负15V电压源，把电磁阀两端所加的压差提高15V，增加了电磁阀的驱动电流，从而提高驱动力，克服阻塞。但在正常工作状态下，负15V电压源被停用，减少功耗。