[发明专利]一种用于井间电磁的大功率正弦信号产生电路及产生方法

说明书

本发明涉及一种用于井间电磁的大功率正弦信号产生电路，它包括IGBT开关电路；IGBT开关电路用于产生两次幅值相同极性相反，经过SPWM调制的矩形波信号加载到负载上，其包括第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述第一IGBT模块和第二IGBT模块共同连接到负载的两端；所述第一IGBT模块和第二IGBT模块均包括两个级联的三极管，四个三极管连接成一个环形回路。本发明的优点在于：将IGBT大功率管用作井间电磁信号源的开关管能够有效的增大井间电磁天线的辐射功率，使得井间电磁探测系统的信号能够辐射得更远；辐射信号波形为正弦波，能够有效地减少由于电压变化而引起的天线阻抗对于信号能量的损耗，而且相对于方波而言能够包含更多的相位和幅值信息，进而包含更多的井间地质信息。

技术领域

本发明涉及井间电磁探测领域，尤其涉及一种用于井间电磁的大功率正弦信号产生电路及产生方法。

背景技术

井间电磁探测自从被发现能应用于探地以来已发展多年，但是在探地和测井领域仍然是一种比较新颖的技术；在地质勘探中，电磁勘测是一种常用的方法，通过获取大敌对摄入人工电场、磁场的响应，得到地表下的矿体或者地质体电导率结构信息的方法；井间电磁探测是利用在一口井中发射低频电磁波(一般频率为5Hz-1MHz不等)，在另一口或者几口井中接收电磁波，通过分析电磁波的相位以及幅值变化计算出电导率进而判断出发射井与接收井之间地质的介质构成。

现阶段的井间电磁探测信号源的设计多为直接搭建模拟电路，通过开关器件，如通过IGBT功率管的通断来实现波形的产生；但是目前搭建电路的方式所产生的波形比较单一，大部分都是方波信号，而方波信号相对于正弦波谐波分量较多，所携带的信息有限，而且如果要更改频率则需要重新设计脉冲展宽电路，进而也存在频率更改困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种用于井间电磁的大功率正弦信号产生电路及产生方法，解决了目前搭建的电路产生的信号存在的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于井间电磁的大功率正弦信号产生电路，它包括IGBT开关电路；所述IGBT开关电路用于产生两次幅值相同极性相反，经过SPWM调制的矩形波信号加载到负载上，其包括第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述第一IGBT模块和第二IGBT模块共同连接到负载的两端；所述第一IGBT模块和第二IGBT模块均包括两个级联的三极管，四个三极管连接成一个环形回路。

进一步地，所述第一IGBT模块包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管的发射极连接所述第二三极管的集电极；在所述第一三极管的基极端设置有电压加载点4，发射极端设置有电压加载点5；在所述第二三极管的基极端设置有电压加载点6，发射极端设置有电压加载点7。

进一步地，所述第二IGBT模块包括第三三极管和第四三极管，所述第三三极管的发射极连接所述第四三极管的集电极；在所述第三三极管的基极端设置有电压加载点4＇，发射极端设置有电压加载点5＇；在所述第四三极管的基极端设置有电压加载点6＇，发射极端设置有电压加载点7＇。

进一步地，所述第一三极管的集电极与所述第三三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极与所述第四三极管的发射极连接形成一个环形回路；负载连接到所述第一三极管和第二三极管的连接端点与所述第三三极管和第四三极管的连接端点之间；在所述第一三极管和第三三极管的连接端与所述第二三极管和第四三极管的连接端设置有直流电压加载点。

进一步地，还包括驱动模块和控制模块；所述驱动模块输出正负电压到所述IGBT开关电路实现驱动，所述控制模块输出SPWM调制方波作为所述IGBT开关电路的控制电压波形。

一种用于井间电磁的大功率正弦信号产生电路的信号产生方法，所述信号产生方法包括：