[实用新型]电源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及电源电路。 

背景技术

随着油气田勘探、开发范围进一步向地下深层区、滩海及深海等恶劣环境拓展，为了能精确有效地完成勘探、完井、开采和油藏数据的采集，对工作在高温、高压、强腐蚀等极端环境里的井下仪器的模块设计和整体性能都将提出新的挑战和要求。其中，高质量的耐高温稳压电源模块，往往是实现高性能的井下测量仪器和数据采集系统的基础，它不仅直接影响到设备的寿命、精度、灵敏度和可靠性，还直接决定着仪器的生产成本、功能集成以及对工作环境适应性——比如供电电压和温度范围等等。为降低成本提高作业效率，在多参数测井时通常需要同时投放多种不同功率和供电电压的仪器串。这时，如果这些仪器是通过电缆连接，则最简单的就是采用单芯电缆和单一电压源来给所有仪器供电；如果是电池供电，一般都采用多节电池的串联结构来达到一定的电池容量和电压幅度（电池串联比并联更适合井下仪器的管柱结构）；无论是哪种情况，都要求所有仪器的电源电压，必须能够承受仪器中最高的供电输入，再加上额外的电池或电源电压（用于补偿因电池衰减或长线电缆损耗而引起的电压波动）。 

因此，作为理想的高端井下仪器的高温电源模块，最好能同时满足以下要求：输入电压范围大，输出电压对输入波动的稳定性好；工作温度范围大，高温漂移低；纹波小，输出功率大，对负载的稳定性好；最好能够实现低压差，并尽量降低功耗提高效率。 

图1a和图1b是传统的晶体管串联稳压电路图，采用线性稳压结构来实现低纹波和低压差。图1b是图1a的改进电路，采用运算放大器来实现反馈误差放大电路。这两种电路结构都是采用大功率管子来实现大的动态范围输入和大功率输出，并采用三极管be结（或二极管）的负温度特性实现高温下的温度补偿，但其电路的主要问题是： 

对输入的电压波动比较敏感，输入电压范围有限。由于输入电压波动直接影响偏置电阻R3两端的电压和调整管的电流，会造成输出电压会随输入电压的变化而波动，所以无法适用于大的动态调整范围。 

对温度补偿的参数不可调节，精确度有限。其补偿电路是假设补偿管子T3和反馈放大管T2能在很宽的温度范围内都有完全一致的温度特性，或者二极管D1、D2、D3的正向温漂特性与反向的温漂特性完全相反，从而达到相互抵消的效果；但一般很难找到完全匹配的管子，电路也没有考虑其他器件的温漂和参数离散性，很难对高温环境变化和器件离散性实现精确补偿。 

采用集成运算放大器做误差反馈放大，常温下工作虽然可以提高输出调整灵敏度，但对温度补偿的参数不可调节，其精确度依然有限。另外，限于目前的工艺水平，集成运放的输入电压一般不会超过30V~40V，无法承受高达上百伏的高压输入；能够适应的高温工作范围基本上都在-40℃到85℃之间，温度高于85℃~125℃时不但成本昂贵，温度漂移也很严重，温度大于150℃将很难稳定工作。 

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电源电路，用以降低输入电压波动敏感度，适应大范围的输入电压，并使温度补偿的参数可调节，精确度提高，该电源电路包括： 

可调参数恒流源、电压调整电路、反馈放大电路、温度补偿与控制电路、输出电压采样电路、滤波电路；其中： 

可调参数恒流源的第一端与电压调整电路的第一端相连；可调参数恒流源的第二端与滤波电路的第一端、电压调整电路的控制端、反馈放大电路的第一端相连； 

电压调整电路的第二端与输出电压采样电路的第一端相连；电压调整电路的控制端还与反馈放大电路的第一端、滤波电路的第一端相连； 

反馈放大电路的第一端还与滤波电路的第一端相连；反馈放大电路的第二端与温度补偿与控制电路的第一端相连；反馈放大电路的控制端与输出电压采样电路的第二端相连； 

温度补偿与控制电路的第二端、滤波电路的第二端、输出电压采样电路的第三端接地； 

输入电压输入至可调参数恒流源的第一端、电压调整电路的第一端；输出电压由电压调整电路的第二端输出； 

可调参数恒流源用于驱动电压调整电路、反馈放大电路、温度补偿与控制电路；电压调整电路用于调整电压；反馈放大电路用于对输出误差进行反馈放大；温度补偿与控制电路用于产生随温度变化的基准电压，以补偿温度漂移；输出电压采样电路用于对输出电压进行分压，生成反馈取样电压并提供给反馈放大电路；滤波电路用于滤波。 

一个实施例中，可调参数恒流源包括： 

PN结型场效应三极管JFET和可调电阻R0；其中：