CN103076625B - 一种井下换能器激励电路及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种井下换能器激励电路及其工作方法，所述电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，其中，逻辑控制器，用于产生控制逻辑信号；激励驱动电路，用于根据控制逻辑信号生成控制VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；VMOS阵列，用于在激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器。本发明使用该电路可以实现多个声波弯曲振子换能器正反向功率激励，可以在石油测井施工中实现单极子激励、正交偶极激励和四极子激励，节省了换能器的数量、缩短了仪器的长度，提高了仪器工作的可靠性。

Description

一种井下换能器激励电路及其工作方法

技术领域

本发明属于应用地球物理领域的技术领域，尤其涉及一种井下换能器激励电路及其工作方法。

背景技术

多极子声波测井仪能够测量软地层的横波波速、评价地层各向异性，因此，在复杂油气评价方面有着重要的应用。常规激励电路结构简单，但仅能实现声波换能器的单向激励，这就是需要更多的换能器和激励电路通道来实现多极子声波激励，这样既增加了多极子声波测井仪的长度，又降低了其在高温高压环境下工作的可靠性。

现有的声波换能器一般使用变压器激励，通过变压器可以实现良好的阻抗匹配，能够高效地获得大功率激励脉冲。现有的中心抽头式换向变压器在实现换向激励时存在技术的缺陷，即利用中心抽头式换向变压器一侧激励时，在另一侧产生高压，高压通过续流二极管与变压器初级形成回路，消耗激励能量，则无法获得高压脉冲，从而无法实现正反向激励。因此，目前本领域亟待提供一技术方案以解决如何实现声波换能器的正反向激励的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种井下换能器激励电路及其工作方法，以实现声波换能器的正反向激励。

一方面，本发明实施例提供了一种井下换能器激励电路，所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，其中，

所述逻辑控制器，用于产生控制逻辑信号；

所述激励驱动电路，用于根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；

所述VMOS阵列，用于在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器；

所述脉冲变压器的初级由两个初级线圈组成，且所述两个初级线圈采用双线并绕的形式实现，所述两个初级线圈首尾相连构成高压供电输入端。

可选的，在本发明一实施例中，所述井下换能器激励电路中的每个激励通道由所述VMOS阵列中的两组串联VMOS组成所述脉冲变压器初级线圈的通断控制开关。

可选的，在本发明一实施例中，所述激励控制信号中的脉冲激励过程由三个阶段组成，分别是：预激励阶段、激励阶段和续流阶段。

可选的，在本发明一实施例中，所述井下换能器激励电路还包括：高电压供电电路和高压储能电路，所述高压储能电路由多个大容量耐高温的高压储能电容组成；在声波激励的间隙，所述高电压供电电路中的全波整流电路输出电流在所述储能电容两端形成高压，为声波激励时的功率输出提供能量。

另一方面，本发明实施例提供了一种井下换能器激励电路的工作方法，所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，所述井下换能器激励电路的工作方法包括：

利用所述逻辑控制器产生控制逻辑信号；

利用所述激励驱动电路根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；

利用所述VMOS阵列在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器；

利用两个初级线圈组成所述脉冲变压器的初级，且所述两个初级线圈采用双线并绕的形式实现，所述两个初级线圈首尾相连构成高压供电输入端。

可选的，在本发明一实施例中，所述井下换能器激励电路中的每个激励通道由所述VMOS阵列中的两组串联VMOS组成所述脉冲变压器初级线圈的通断控制开关。

可选的，在本发明一实施例中，所述激励控制信号中的脉冲激励过程由三个阶段组成，分别是：预激励阶段、激励阶段和续流阶段。

可选的，在本发明一实施例中，所述井下换能器激励电路还包括：高电压供电电路和高压储能电路，利用多个大容量耐高温的高压储能电容组成所述高压储能电路；在声波激励的间隙，所述高电压供电电路中的全波整流电路输出电流在所述储能电容两端形成高压，为声波激励时的功率输出提供能量。

上述技术方案具有如下有益效果：因为采用所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，其中，所述逻辑控制器，用于产生控制逻辑信号；所述激励驱动电路，用于根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；所述VMOS阵列，用于在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器的技术手段，所以达到了如下的技术效果：使用该电路可以实现多个声波弯曲振子换能器正反向功率激励，可以在石油测井施工中实现单极子激励、正交偶极激励和四极子激励。利用本技术可以将传统的不同深度安装的换能器改进为同深度安装的换能器，不但节省了换能器的数量、缩短了仪器的长度，提高了仪器工作的可靠性，而且同深度换能器简化了声波测井数据处理的步骤，提高了声波测井的测井速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种井下换能器激励电路组成结构示意图；

图2为本发明实施例一种井下换能器激励电路的工作方法流程图；

图3为本发明应用实例井下换能器激励电路组成结构示意图；

图4为本发明应用实例正反向激励脉冲产生原理示意图；

图5为本发明应用实例正反向激励控制逻辑波形图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例一种井下换能器激励电路组成结构示意图，所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器14、VMOS阵列13、激励驱动电路12和逻辑控制器11，其中，

所述逻辑控制器11，用于产生控制逻辑信号；

所述激励驱动电路12，用于根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；

所述VMOS阵列13，用于在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器14中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器。

可选的，所述脉冲变压器的初级由两个初级线圈组成，且所述两个初级线圈采用双线并绕的形式实现，所述两个初级线圈首尾相连构成高压供电输入端。

可选的，所述井下换能器激励电路中的每个激励通道由所述VMOS阵列中的两组串联VMOS组成所述脉冲变压器初级线圈的通断控制开关。

可选的，所述激励控制信号中的脉冲激励过程由三个阶段组成，分别是：预激励阶段、激励阶段和续流阶段。

可选的，所述井下换能器激励电路还包括：高电压供电电路和高压储能电路，所述高压储能电路由多个大容量耐高温的高压储能电容组成；在声波激励的间隙，所述高电压供电电路中的全波整流电路输出电流在所述储能电容两端形成高压，为声波激励时的功率输出提供能量。

对应于上述方法实施例，如图2所示，为本发明实施例一种井下换能器激励电路的工作方法流程图，所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，所述井下换能器激励电路的工作方法包括：

201、利用所述逻辑控制器产生控制逻辑信号；

202、利用所述激励驱动电路根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；

203、利用所述VMOS阵列在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器。

可选的，利用两个初级线圈组成所述脉冲变压器的初级，且所述两个初级线圈采用双线并绕的形式实现，所述两个初级线圈首尾相连构成高压供电输入端。

可选的，所述井下换能器激励电路中的每个激励通道由所述VMOS阵列中的两组串联VMOS组成所述脉冲变压器初级线圈的通断控制开关。

可选的，所述激励控制信号中的脉冲激励过程由三个阶段组成，分别是：预激励阶段、激励阶段和续流阶段。

可选的，所述井下换能器激励电路还包括：高电压供电电路和高压储能电路，利用多个大容量耐高温的高压储能电容组成所述高压储能电路；在声波激励的间隙，所述高电压供电电路中的全波整流电路输出电流在所述储能电容两端形成高压，为声波激励时的功率输出提供能量。

本发明实施例上述技术方案具有如下有益效果：因为采用所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，其中，所述逻辑控制器，用于产生控制逻辑信号；所述激励驱动电路，用于根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；所述VMOS阵列，用于在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器的技术手段，所以达到了如下的技术效果：使用该电路可以实现多个声波弯曲振子换能器正反向功率激励，可以在石油测井施工中实现单极子激励、正交偶极激励和四极子激励。利用本技术可以将传统的不同深度安装的换能器改进为同深度安装的换能器，不但节省了换能器的数量、缩短了仪器的长度，提高了仪器工作的可靠性，而且同深度换能器简化了声波测井数据处理的步骤，提高了声波测井的测井速度。

以下举应用实例进行详细说明：本发明应用实例目的是解决如何实现声波换能器的正反向激励问题。

如图3所示，为本发明应用实例井下换能器激励电路组成结构示意图，所述电路由逻辑控制器11、激励驱动电路12、VMOS阵列13、脉冲变压器14、高电压供电电路15、高压储能电路16组成，其中高压供电电路15、高压储能电路16和逻辑控制器11是公用部分，激励驱动电路12、VMOS阵列13和脉冲变压器14与换能器数量匹配。

高电压供电电路由升压变压器和全波整流电路组成，主要实现高压交流电的产生及交流到直流电转换。

高压储能电路由多个大容量耐高温的高压储能电容组成。在声波激励的间隙，高电压供电电路中的全波整流电路输出电流在储能电容两端形成高压(HV)，为声波激励时的大功率输出提供能量。

逻辑控制器由复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现，其在串行控制总线的控制下输出换能器激励控制信号，这些控制信号用于控制VMOS的通断。脉冲激励过程由三个阶段组成，分别是预激励阶段、激励阶段和续流阶段。设计激励脉冲的宽度为10～100us，以0.1us为步进。

脉冲变压器由两个初级线圈和一个次级线圈组成，每个初级线圈与次级线圈的匝数比都为1:10。两个初级线圈采用双线并绕形式。两初级线圈的抽头首尾相连接，与高压HV相连，另外两端分别与VMOS相连。

VMOS阵列主要实现脉冲变压器初级线圈回路的通断控制，每个初级线圈都与两个串联的VMOS管相连，高位VMOS(图4中Q2和Q4)的源极通过续流二极管与高压相连。当与某一侧初级线圈相连的两个VMOS都导通时，激励变压器初级有大电流流过，则在次级产生激励脉冲。当激励结束时，低位VMOS(图4中Q1和Q3)关断，此时续流二极管导通，初级线圈内储存能量得到快速释放，从而消除次级脉冲拖尾。

激励驱动电路主要将TTL电平的控制逻辑信号转换为VMOS栅极驱动信号(12V/1A)，以实现VMOS阵列的快速通断，减小开关损耗，提高其在井下高温环境工作的可靠性。高位VMOS的驱动使用自举驱动电路实现。

本发明应用实例整个电路工作原理为：在串行控制总线的控制下，逻辑控制器输出换能器激励控制信号，控制逻辑信号经激励驱动电路驱动后控制高低位VMOS的通断。VMOS在控制逻辑的控制下有秩序的通断来实现脉冲变压器初级激励一侧的导通、继流及非激励侧的高压阻隔，从而在变压器输出级产生正向或反向激励脉冲。

本发明应用实例电路原理图3中，高压HV为AC220V通过升压变压器升压和全波整流实现，结构简单，在高温条件下工作可靠稳定。基于CPLD的逻辑控制器在串行控制命令的控制下产生四路激励控制信号，控制逻辑信号经过驱动后控制Q1～Q4的通断，从而实现激励脉冲的产生。如图4所示，为本发明应用实例正反向激励脉冲产生原理示意图。如图5所示，为本发明应用实例正反向激励控制逻辑波形图。正反向激励脉冲的产生都有三个阶段组成，下面结合图4和图5详细介绍其工作过程：

1)正向激励：正向激励的控制逻辑信号如图5左侧所示，在正向激励时CTLQ3、CTLQ4为低，控制Q3、Q4关断。第一阶段Tp为预激励阶段，此时CTLQ1为高，控制Q1导通，Q2源极接地，电源VDD(12-20V)通过D3为自举驱动器的自举电容C1充电，为在激励阶段驱动Q2存储能量。第二阶段Tf为激励阶段，此时CTLQ1和CTLQ2为高，控制Q1和Q2导通，脉冲变压器的初级抽头1、2及Q2、Q1构成回路，因此在脉冲变压器的5、4两端产生正向高压脉冲。在此阶段将在激励变压器的3端产生两倍于HV的电压，此时Q4和Q3串联来承受该高压。在高温环境下VMOS管的漏电流大幅增加，单一VMOS能够承受的电压降低，这种串联结构保证了电路的可靠工作。第三阶段Tc为续流阶段，此时CTLQ1为低，CTLQ2为高，控制Q1关断，Q2导通。脉冲变压器初级储存的能量通过Q2与D1构成的回路回流到高压电源HV，使脉冲变压器初级存储的能量得到快速泄放，从而达到消除正向激励脉冲拖尾的问题。

2)反向激励：反向激励的控制逻辑信号如图5右侧所示，在反向激励时CTLQ1、CTLQ2为低，控制Q1、Q2关断。第一阶段Tp为预激励阶段，此时CTLQ3为高，控制Q3导通，Q4源极接地，电源VDD(12-20V)通过D4为自举驱动器的自举电容C2充电，为在激励阶段驱动Q4存储能量。第二阶段Tf为激励阶段，此时CTLQ3和CTLQ4为高，控制Q3和Q4导通，脉冲变压器的初级抽头1、3及Q4、Q3构成回路，因此在脉冲变压器的5、4两端产生反向高压脉冲。在此阶段将在激励变压器的2端产生两倍于HV的电压，此时Q2和Q1串联来承受该高压。第三阶段Tc为续流阶段，此时CTLQ3为低，CTLQ4为高，控制Q3关断，Q4导通。脉冲变压器初级储存的能量通过Q4与D2构成的回路回流到高压电源HV，使脉冲变压器初级存储的能量得到快速泄放，从而达到消除反向激励脉冲拖尾的问题。

为实现正反向激励脉冲的对称性，脉冲变压器初级采用双线并绕的方式实现(如图4所示)，保证了两个初级线圈阻抗的良好匹配，从而保证了正反向激励脉冲的对称性。

逻辑控制器中的激励控制逻辑是通过状态机实现的，按不同的工作阶段将状态机分为四个状态：停止态、预激励态、激励态和续流态。其中预激励态和续流态的时间固定，激励态的时间长度由控制参数决定。

本发明应用实例根据串行控制命令，逻辑控制器产生四路激励控制信号，控制四个脉冲变压器产生四路方向可控的高压脉冲，即实现同深度安装的四个声波换能器产生单极子声场、正交偶极声场和四极子声场，进而可以产生多极子声场。

本发明实施例及应用实例提供了一种用于声波测井仪的带变压器的井下声波换能器多极激励电路，该用于声波测井仪的带变压器的井下声波换能器多极激励电路通过改变脉冲变压器初级电流方向来实现换能器的正反向激励。所述电路至少由逻辑控制器、激励驱动电路、VMOS阵列和脉冲变压器等组成。脉冲变压器初级采用双线并绕的方式实现。控制逻辑信号经激励驱动电路驱动后控制VMOS的通断。VMOS阵列在逻辑控制器的控制下有秩序的通断来实现脉冲变压器初级一侧线圈的导通、继流及非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向的高压激励脉冲。该电路可以实现多个换能器的正反向激励，可以实现同深度安装的声波换能器产生单极子声场、正交偶极声场和四极子声场，进而可以产生多极子声场。

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrativelogical block)、单元和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)、单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、

EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种井下换能器激励电路，其特征在于，所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，其中，

所述逻辑控制器，用于产生控制逻辑信号；

所述激励驱动电路，用于根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；

所述VMOS阵列，用于在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器；

所述脉冲变压器的初级由两个初级线圈组成，且所述两个初级线圈采用双线并绕的形式实现，所述两个初级线圈首尾相连构成高压供电输入端。

2.如权利要求1所述井下换能器激励电路，其特征在于，

所述井下换能器激励电路中的每个激励通道由所述VMOS阵列中的两组串联的VMOS组成所述脉冲变压器初级线圈的通断控制开关。

3.如权利要求1所述井下换能器激励电路，其特征在于，

所述激励控制信号中的脉冲激励过程由三个阶段组成，分别是：预激励阶段、激励阶段和续流阶段。

4.如权利要求1所述井下换能器激励电路，其特征在于，所述井下换能器激励电路还包括：高电压供电电路和高压储能电路，

所述高压储能电路由多个大容量耐高温的高压储能电容组成；在声波激励的间隙，所述高电压供电电路中的全波整流电路输出电流在所述储能电容两端形成高压，为声波激励时的功率输出提供能量。

5.一种井下换能器激励电路的工作方法，其特征在于，所述井下换能器激励电路包括：脉冲变压器、VMOS阵列、激励驱动电路和逻辑控制器，所述井下换能器激励电路的工作方法包括：

利用所述逻辑控制器产生控制逻辑信号；

利用所述激励驱动电路根据所述控制逻辑信号生成控制所述VMOS阵列有秩序通断的激励控制信号；

利用所述VMOS阵列在所述激励控制信号的控制下，通过有秩序的通断控制所述脉冲变压器中的初级线圈激励侧的导通、继流和非激励侧的高压阻隔，从而在脉冲变压器输出级产生正向或反向激励脉冲，然后发送给换能器；

利用两个初级线圈组成所述脉冲变压器的初级，且所述两个初级线圈采用双线并绕的形式实现，所述两个初级线圈首尾相连构成高压供电输入端。

6.如权利要求5所述井下换能器激励电路的工作方法，其特征在于，

所述井下换能器激励电路中的每个激励通道由所述VMOS阵列中的两组串联VMOS组成所述脉冲变压器初级线圈的通断控制开关。

7.如权利要求5所述井下换能器激励电路的工作方法，其特征在于，

所述激励控制信号中的脉冲激励过程由三个阶段组成，分别是：预激励阶段、激励阶段和续流阶段。

8.如权利要求5所述井下换能器激励电路的工作方法，其特征在于，所述井下换能器激励电路还包括：高电压供电电路和高压储能电路，

利用多个大容量耐高温的高压储能电容组成所述高压储能电路；在声波激励的间隙，所述高电压供电电路中的全波整流电路输出电流在所述储能电容两端形成高压，为声波激励时的功率输出提供能量。