[实用新型]一种整流逆变探管

权利要求书

1.一种整流逆变探管，所述整流逆变探管(20)位于钻井设备中心钻杆(21)的钻挺中，其上端通过螺旋线与泥浆发电机(22)相连接，其下端与泥浆旁通座相连接并引线连接到旋转变压器(23)的原边，所述整流逆变探管包括镀青铜外壳(1)、电路骨架(2)和接头(3)，其中，所述电路骨架(2)和所述接头(3)位于所述镀青铜外壳(1)中，在整流逆变探管的上端部还设有同轴插针(4)，所述同轴插针(4)与所述接头(3)相连接，其中，在所述电路骨架(2)内部设有整流逆变器和无线通信电路。 

2.根据权利要求1所述的整流逆变探管，其特征在于：所述整流逆变器包括整流滤波电路(5)、保护电路(6)、PWM控制电路(7)、全桥驱动电路(8)、全桥变换电路(9)、DCDC模块电路(10)以及谐振补偿电路(11)。 

3.根据权利要求2所述的整流逆变探管，其特征在于：所述整流滤波电路(5)与所述保护电路(6)、所述全桥变换电路(9)以及所述DCDC模块电路(10)之间电连接，所述保护电路(6)与所述PWM控制电路(7)之间电连接，所述DCDC模块电路(10)、所述PWM控制电路(7)、所述全桥驱动电路(8)、所述全桥变换电路(9)以及所述谐振补偿电路(11)之间依次电连接。 

4.根据权利要求2或3所述的整流逆变探管，其特征在于：所述整流逆变器配置地用于将泥浆发电机输出的低频三相交流信号通过PWM-ZVS控制转换为高频单相交流信号，并应用串联谐振补偿提高与旋转变压器的耦合效率系数。 

5.根据权利要求4所述的整流逆变探管，其特征在于：所述低频三相交流信号被输入到所述整流逆变器中，首先经所述整流滤波电路(5)转换为直流电并且分别输出给所述DCDC模块电路(10)、所述保护电路(6)以及所述全桥变换电路(9)中。 

6.根据权利要求5所述的整流逆变探管，其特征在于：所述PWM控制电路(7)由所述DCDC模块电路(10)供电，同时所述PWM控制电路(7)向所述全桥驱动电路(8)发出PWM脉冲控制信号。 

7.根据权利要求6所述的整流逆变探管，其特征在于：所述保护电路(6)配置地用于采集电压电流并进行运算以形成保护信号，该保护信号可对所述PWM控制电路(7)进行实时监控，一旦发生过压过流情况便控制所述PWM控制电路(7) 关闭信号输出。 

8.根据权利要求7所述的整流逆变探管，其特征在于：所述全桥变换电路(9)接收到来自所述全桥驱动电路(8)输出的驱动信号，对全桥开关器件依次进行开关控制，并通过全桥高频正反导通从而使直流电转换为高频脉冲交流电并输出至所述谐振补偿电路(11)，所述谐振补偿电路(11)对信号进行谐振补偿控制最终输出至旋转变压器的原边侧。 

9.根据权利要求5-8中任一项所述的整流逆变探管，其特征在于：所述无线通信电路包括数据采集电路和射频通信电路，其中，数据采集电路配置地用于采集泥浆指令、发电机频率以及逆变器状态参数，然后将这些参数经过2.4G高频射频调制为无线射频信号传输给射频通信电路，最终通过旋转变压器上缠绕的射频天线发送给不旋转外套里面的接收设备，同时也接收来自不旋转外套里发送来的随钻状态信息，从而实现中心钻杆与不旋转外套间的双向数据通信，其中，射频天线通过整流逆变探管端部的同轴插针(4)伸出并缠绕在旋转变压器原边上，与之对应的旋转变压器副边天线由不旋转外套里面的射频电路伸出。 

10.根据权利要求9所述的整流逆变探管，其特征在于：所有发热功率器件均采用贴片封装形式焊接在1mm厚的铝基板上，铝基板地面均匀涂抹导热胶紧贴在整流逆变探管内部的电路骨架结构上，表面涂胶以固定元器件。 

11.根据权利要求1所述的整流逆变探管，其特征在于：所述整流逆变器配置地用于将泥浆发电机输出的低频三相交流信号通过PWM-ZVS控制转换为高频单相交流信号，并应用串联谐振补偿提高与旋转变压器的耦合效率系数。