Esant aukštai -temperatūrai ir aukšto{1} slėgio gręžinių eksploatavimo scenarijams, pvz., naftos gręžimui, geologiniams tyrinėjimams ir geoterminei plėtrai, patikimas elektroninių įrenginių maitinimo šaltinis jau seniai buvo techninis ir inžinerinis iššūkis. Matavimo gręžimo metu (MWD) / Registravimo gręžiant (LWD) sistemos turi nuolat veikti atšiauriomis gręžinių sąlygomis tūkstančių metrų gylyje, kur temperatūra dažnai viršija 150 laipsnių ir net siekia 200 laipsnių. Tai kelia itin griežtus reikalavimus atsparumui temperatūrai, atsparumui vibracijai ir ilgalaikiam-maitinimo modulių stabilumui.
Tradiciniai komerciniai maitinimo moduliai paprastai yra sukurti aplinkai nuo -40 laipsnių iki +85 laipsnių, todėl jie negali stabiliai veikti esant aukštai-temperatūros gręžiniams. Todėl didelio-patikimo kintamosios srovės-nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai, specialiai sukurti aukštai temperatūrai, tapo pagrindiniais gręžtinių prietaisų komponentais, o jų veikimas tiesiogiai veikia visos matavimo sistemos duomenų gavimą, perdavimą ir prietaisų valdymą.
Siekdama patenkinti šią paklausą, pramonė palaipsniui sukūrė didelio{0}}efektyvumo perjungiamo maitinimo technologijas, pritaikytas aukštai{1}}temperatūrai. Tokie maitinimo šaltiniai paprastai naudoja aukštai -temperatūrai-atsparius elektroninius komponentus, patobulintą šiluminį dizainą ir kompaktiškas struktūras, kad būtų pasiektas didelis energijos tankis ir mažas šiluminės varžos šilumos išsklaidymas ribotoje erdvėje. Pavyzdžiui, maitinimo moduliams, palaikantiems ilgalaikį-veikimą aukštesnėje nei 200 laipsnių temperatūroje, reikia visapusiškai optimizuoti medžiagų pasirinkimą, grandinės išdėstymą ir pakavimo procesus. Jie taip pat turi būti suderinami su trijų-fazių kintamosios srovės įvestimi ir turėti platų įtampos bei dažnių diapazoną, kad galėtų susidoroti su maitinimo svyravimais, kuriuos sukelia kintantis gręžinių generatorių sukimosi greitis.
Kaip pavyzdį paimkite LMPA300-90S48 300W aukštos-temperatūros kintamosios srovės-nuolatinės srovės perjungimo maitinimo modulį, kurį pristatė Qingdao ZITN Microelectronics. Šis gaminys aiškiai įvertintas veikti nuo -45 laipsnių iki +200 laipsnių temperatūros, trumpalaikis-atsparumas iki 220 laipsnių, o atsparumas vibracijai yra 20 g, puikiai prisitaikantis prie dvigubų atšiaurių sąlygų – stiprios vibracijos ir aukštos temperatūros gręžinio. Jis naudoja trifazę kintamosios srovės įvestį, palaikantį platų 50–130 VAC įtampos diapazoną ir platų 50–300 Hz dažnių diapazoną, ir užtikrina stabilų 48 V/6,3 A nuolatinės srovės išėjimą. Sistemos efektyvumas gali siekti iki 92%, sumažinant savaiminį įkaitimą, tuo pačiu užtikrinant išvesties kokybę. Modulis yra padalintas, integruojantis ištaisymo, valdymo, įtampos stabilizavimo ir induktyvumo funkcijas, turintis aiškią struktūrą, kuri palengvina sistemos integravimą ir priežiūrą.
Kalbant apie saugos apsaugą, modulyje integruotos išėjimo trumpojo jungimo{0}, perkrovos ir viršįtampio apsaugos funkcijos. Jame taip pat yra kvadratinės bangos signalo išvestis, sinchronizuota su generatoriaus greičiu, todėl sistema leidžia patogiai stebėti maitinimo būseną. Jame naudojamas laidumo šilumos išsklaidymas, užtikrinantis gerą šiluminį kontaktą su prietaiso rėmu per montavimo angas ir terminį tepalą, o tai dar labiau padidina šilumos išsklaidymo patikimumą aukštoje -temperatūroje.
Žvelgiant iš pramonės perspektyvos, tokie aukštos -temperatūros maitinimo moduliai yra ne tik pavieniai-funkciniai komponentai, bet ir „galios širdis“, užtikrinanti stabilų gręžtinių prietaisų veikimą 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę. Jų technologinė raida visada buvo orientuota į aukštesnę temperatūros toleranciją, didesnį galios tankį, didesnį prisitaikymą prie aplinkos ir ilgesnį tarnavimo laiką, kad atitiktų vis sudėtingesnius gręžinių eksploatavimo reikalavimus tokiose srityse kaip naftos ir dujų žvalgymas bei geoterminis stebėjimas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad aukštos -temperatūrinės MWD sistemose aukštai{1}}temperatūrai-atsparūs, aukšto-patikimumo ir didelio-efektyvumo AC-DC maitinimo moduliai yra pagrindinė ilgalaikio-stabilaus instrumentų veikimo garantija. Energijos tyrinėjimams tobulėjant link gilesnių ir karštesnių formacijų, maitinimo technologijos, pasižyminčios plačiu temperatūrų diapazono veikimo pajėgumu ir dideliu prisitaikymu prie aplinkos, ir toliau skatins gręžinių prietaisų kūrimą siekiant didesnio intelekto ir patikimumo.
Jei norite sužinoti daugiau informacijos, susisiekite su mumis el.marketing@qdzitn.com!