[实用新型]程控大功率低频信号源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低频信号源装置，尤其是涉及程控大功率低频信号源装置。

背景技术

随着石油地质勘探高新技术的发展，需要向地层发射一回路在地面的大功率低频大电流信号，在油井内建立电场，然后结合检测到流入地层电流或电压信号，测得地层信息。产生大功率低频大电流的信号源位于地面，要求信号源具有大电压，大电流，低频，高稳定的特点。

由于这种信号源要求功率高，频率低，电气指标非常特殊，在市场难以采购，而稳定的程控大功率直流源则易于采购。本实用新型设计了一种程控大功率低频电流信号源，改变直流源所产生直流信号的频率、相位等，用于将稳定的直流信号转换为低频矩形波交流信号。本程控大功率低频信号源输出功率可达2000W-5000W，输出频率可低至2-3Hz，满足实际工程需要。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的发射的信号源不能达到大电压，大电流，低频，高稳定等的技术问题提供了一种达到大电压，大电流，低频，高稳定等特点的程控大功率低频信号源装置

本实用新型还有一目的是解决现有技术所存在的不能兼容多种通讯接口的直流源等的技术问题；提供了一种能兼容多种通讯接口的直流源的程控大功率低频信号源装置。

本实用新型再有一目的是解决现有技术所存在的不能控制低频矩形波交流信号的输出脉冲宽度等的技术问题；提供了一种能控制低频矩形波交流信号的输出脉冲宽度的程控大功率低频信号源装置。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种程控大功率低频信号源装置，  其特征在于，包括

控制信号源装置的单片机控制模块；

与发出控制参数的地面控制处理系统连接的外部通信模块；

使功率器件与控制信号电气隔离的信号隔离模块；

产生大电流低频矩形波交流信号的信号转换模块；

以及程控电流源通信接口；

所述的外部通信模块、程控电流源通信接口以及信号隔离模块分别与单片机控制模块相连接，所述的信号转换模块与信号隔离模块相连接。

因此，本实用新型具有如下优点：1.大电压，大电流，低频，高稳定；2.能兼容多种通讯接口的直流源；3.能控制低频矩形波交流信号的输出脉冲宽度；4.使用光电隔离电路避免了控制信号间的干扰。弱电控制信号与大功率信号，利用光电耦合器件实现了电气隔离，保证控制的可靠与稳定；5.实现简易，性价比高，大大减小体积，非常适合石油勘探井下仪使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是正相电流产生示意图

图3是负相电流产生示意图

图3是MOS管栅极驱动电路图

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。

本方案硬件电路包括单片机控制模块、外部通信模块、信号隔离模块、信号转换模块、程控直流电流源通信接口。软件为固化的控制软件。

地面控制处理系统下发控制参数到单片机控制模块，单片机接收命令后，一方面发送转换控制指令到信号转换模块，改变信号的频率和相位，另一方面通过程控电流源通信接口，发送控制参数到直流信号源，信号源响应指令，输出符合设定功率的直流信号。

信号隔离模块由四只光耦及其供电电路组成。信号转换模块由四只MOS管及其过流检测保护器组成。一个光耦对应一个MOS管栅极驱动电路，MOS管初始状态是截止的。光耦1，光耦2，光耦3，光耦4将转换控制信号隔离后作用到对应MOS管VT1，VT2，VT3，VT4的栅极，驱动MOS管的导通与截止。如果某个MOS管转换控制信号为高，那么对应的光耦保持通态，输出MOS管开启电压到MOS管栅极驱动电路，此MOS管导通，形成通路。弱电控制信号与大功率信号进行电气隔离，保证控制的可靠与稳定。

另外单片机依据脉冲宽度的设定值，控制MOS管的导通与截止时间长短，输出符合设定脉冲宽度的脉冲矩形交流信号，灵活简便。