关键词:
关断时间
SiC MOSFET
无源恒压钳位
大小电流切换发射
变采样率
摘要:
瞬变电磁发射机作为瞬变电磁法勘探的重要组成部分,它的性能几乎就决定了该方法勘探的有效性.为对浅层甚至是甚浅层采用多匝小线圈进行精确勘探,本文基于SiC MOSFET器件设计一种改进型的瞬变电磁发射机.SiC MOSFET是第三代半导体,相比目前被广泛应用的Si IGBT,该器件在耐压、耐流、散热和响应速度方面均有显著提升.关断时间作为发射机的一项重要参数,基本决定了一次场与二次场信号的耦合程度.为不丢失甚浅层和较浅层信息,本文设计的发射机支持大小两种电流切换发射.当对甚浅层或较浅层区域进行勘探时,可选择1.1 A小电流发射,关断时间只有4μs.当对浅层区域进行勘探时,可选择16.2 A大电流发射,关断时间为35μs.为给后期处理提供发射电流数据支撑,本文设计了支持变采样率的电流采集系统来对发射波形进行全时域采集.当处于发射波形上升沿或下降沿附近区域时,采集系统自动选择1.8 MSPS高采样率进行采样,当处于发射波形稳态区域时,采集系统自动选择50 KSPS最低采样率进行采样.测试表明,通过变采样率采样,能有效平衡采集精度和数据量,从而保证了存储系统的稳定性.此外,本发射机电路板尺寸较小,只有255 mm×192 mm,并且支持12 V蓄电瓶供电,所以便携性较好,能一定程度上提高野外勘探效率.