MWD(Measurement While Drilling) 시스템의 전원 관리 모듈은 극한의 다운홀 환경을 위해 설계된 전용 전원 공급 장치입니다. 핵심 임무는 고온, 고압, 강렬한 진동을 특징으로 하는 드릴링 조건에서 센서, 회로 및 데이터 전송 시스템에 지속적이고 안정적인 전력을 제공하는 것입니다.
1. 주요 기술적 특징
고온 및 고압 저항:175도 이상의 온도와 100MPa 이상의 압력에서 안정적인 작동을 보장하기 위해 특수 부품 및 포장 공정이 채택되었습니다.
다중-에너지 호환성:일반적으로 터빈 발전기, 리튬 배터리 팩 또는 다운홀 열전 발전기와 호환되며 굴착 조건에 따라 자동으로 전원을 전환할 수 있습니다.
지능형 전력 소비 관리:동적 주파수 변조 및 구역별 전원 공급 장치 전략을 사용하여 데이터 수집, 전송 및 휴면과 같은 다양한 모드 간을 전환하여 평균 시스템 전력 소비를 30%~50% 줄입니다.
안전 이중화 설계:과전압/과전류 보호 및 단락-회로 절연 기능을 갖추고 있습니다. 일부 고급-모듈은 이중-전원 이중화 아키텍처를 채택하여 1000시간 이상 연속 작동을 보장합니다.
2. 기술적 과제와 발전
현재 R&D의 초점은 에너지 밀도와 지능 수준을 향상시키는 데 있습니다. 예를 들어 SiC(실리콘 카바이드) 장치를 사용하여 변환 손실을 줄이거나 AI 알고리즘을 도입하여 전원 공급 전략 최적화를 위한 작업 조건을 예측합니다. 향후 개발 추세는 MWD 시스템의 장기적인 운영 효과와 신뢰성을 더욱 향상시키기 위해 무선 충전, 에너지 수확 및 기타 기술과의 통합에 중점을 둘 것입니다.{2}}
3. 200도를 견딜 수 있는 모듈 분석
LH250011 MWD 전력 관리 모듈은 Zhiteng Microelectronics에서 독립적으로 개발되었으며 MCM(Multi{1}}Chip Module) 기술을 사용하여 제조되었습니다. 이는 MWD 장비의 보조 전원 공급 장치 역할을 하며 배터리 또는 발전기의 정류되고 안정화된 전압을 가속도계 및 획득 주 제어 회로에 전원을 공급하는 데 필요한 전압으로 변환하며 이중-배터리 전원 공급 장치 전환 기능을 갖추고 있습니다. 모듈은 -40도 ~+200도의 환경에서 안정적으로 작동할 수 있으며 작은 크기, 고집적도, 높은 신뢰성 및 우수한 내진동성을 특징으로 합니다.
작동 원리
LH250011 시리즈 하이브리드 집적 회로 DC/DC 스위칭 전원 공급 장치 모듈은 고주파-변환 모드를 채택합니다. 이 모드는 DC 전력을 고주파 전력으로 반전시킨 다음-정류기 회로를 통해 고주파 전력을 DC 출력으로 변환합니다. 고주파-주파수 변환 회로는 높은 변환 효율, 소형 및 경량이라는 목표를 달성합니다.
주요 사양
작동 온도(케이스 온도): -40도 ~ +200도
입력 전압: 24~72V
출력 전압: +1.85V, +5.2V, ±13V
출력 리플 및 잡음: 최대. 100mV
출력 전력 : 10W (케이스 온도 200도일 때 정격 전력의 50% 공급)
이 모듈은 측정에 직접 참여하지는 않지만 지하 수천 미터에 걸쳐 전체 MWD 시스템의 안정적인 작동을 보장하는 것이 "심장"입니다. 기술 발전은 MWD 도구의 내구성과 작업 조건 적응성을 직접적으로 결정합니다.