怎样使用buck电路进行tec控温

怎样使用buck电路进行tec控温,第1张

使用buck电路进行tec控温需要改进电路功率。根据查询相关公开信息显示:首先根据BUCK电路工作原理,采用改进型同步BUCK电路实现功率驱动电流大小精确可控,并对电路中关键元器件进行了参数计算与分析。应用H桥与逻辑控制电路相结合,实现功率驱动电流方向单端控制,提高了功率驱动装置在过温、过流、过压等故障下的可控性,并通过监控保护模块有效保障tec半导体温控系统高效、可靠运行。

本发明涉及一种温度控制电路,属于激光设备领域,具体涉及一种双向TEC自动高精度温度控制电路。

背景技术:

作为应用于激光设备的核心部件,为达到保护激光器以及延长激光器的使用寿命的目的,激光器的工作和储存环境都有严格的温度要求。此外激光器的输出功率受温度波动影响较大,为使激光器工作时达到可靠稳定的功率输出,设计此高精度双向自动温度控制电路,提高系统性能的稳定可靠性。

技术实现要素:

本发明主要是解决现有技术所存在的温度极其敏感型激光器,在输出功率稳定性要求较高的情况下,传统的单向TEC制冷温控出现的功率波动较大的问题,提供了一种双向TEC自动高精度温度控制电路,该电路能更好地保护激光器以及延长激光器的使用寿命。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:

一种双向TEC自动高精度温度控制电路,包括:

NTC测温电路,与激光器相连,用于测量激光器温度并将测量数据送至单片机;

单片机,用于接收NTC测温电路测量得到的温度数据并通过H桥电路和DAC恒流电路控制TEC热能转换器工作;

激光器,与TEC热能转转换器相连;

其中,所述H桥电路包括:

一H桥翻转控制电路,用于控制H桥电路翻转,具体包括:运放U1,其同向输入端分别连接R5、电容C3,电阻R4,所述电容C3和电阻R5并联后接地,所述电阻R4与电源VCC相连;其反向输入端通过电阻R2与单片机I/O口相连;其输出端连接电阻R1,电阻R30,电容C2,所述电容C2接地,所述电阻R1与运放U1的反向输入端相连;其正极与电源VCC相连并通过电容C1接地,其负级接地;

一H桥受控电路,受控于所述H桥翻转控制电路,具体包括:

MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4,所述MOS管Q1和MOS管Q3的栅级连接后通过三级管Q6与H桥翻转换制电路的制热输出端HOT相连;所述MOS管Q2和MOS管Q4的栅级连接后通过三级管Q5与H桥翻转换制电路的制冷输出端COL相连;所述MOS管Q1的源集连接MOS管Q3的漏极;所述MOS管Q2的源集连接MOS管Q4的漏极;所述MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4的源极和漏极之间分别连接二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5;所述二级管D2的正极和二级管D4的负极与电容C24的一端连接,电容C24的另一端与二极管D3的正极和二极管D5的负极连接;所述电容C24并联电容C25和电阻R29;所述电容C24的两端连接TEC热能转换器的输入端P5。

其中,所述DAC恒流电路包括:

DAC放大电路,包括:运放U1A,其同向输入端连接电阻R16,电容C17,电阻R12,其中,所述电阻R12的一端与单片机的输出口连接;所述运放U1A的反向输入端连接电阻R11,电阻R9,所述电阻R11接地,所述电阻R9连接运放U1A的输出端;

DAC恒流电路,包括一运放U3,其同向输入端连接电容C9,电阻R20,电阻R21,可调电阻W1;其中,所述电容C19和所述电阻R20接地,所述可调电阻连接DAC放大电路输出端;所述运放U3的反向输入端串联接电阻R6、电容C4、电阻R18后接地;所述电阻R18的一端连接运放U3的输出端,电阻R15,所述电阻R15、MOS管M1、电阻R22,电阻R21串联后与运放U3的反向输入端连接;所述运放U3的正级通过电阻R10与12V电源连接,所述运放U3的正极分别通过电容C6、电容C8接地。

其中,所述NTC测温电路包括:可控精密稳压源TLV431,其1脚与2脚间连接电阻R117,其1脚和3脚间连接电阻R119,其3脚接地;其2脚连接电阻R116,所述电阻R116的一端连接12V电源并通过电容C80接地;所述可控精密稳压源TLV431的2脚连接4.5V电源和电阻R118,所述电阻R118的一端通过电容C82接地;所述电阻R118的一端连接运放U16A的同向输入端,所述运放U16A的反向输入端连接其输出端并通过电阻R120和电容C83接地;所述电阻R120的一端连接单片机的AD口;所述运放U16A的正级连接5V电源并通过电容C81接地。

搞不懂题目的意思是用5V的电路制作一个恒温37度的电子电路,还是这个电路需要放在恒温37度的环境中。既然需要恒温37度,那么发热/散热装置,温度检测器(可以使用热敏电阻),反馈控制电路都是必须的。如果环境温度低于37度,需要加热装置。如果环境温度高于37度,需要降温装置。

反馈控制电路,首先需要对温度信号采样放大得到对应的电压信号,再与标准电压比较,得出加热/降温装置的通/断控制信号,再放大这个信号驱动加热/降温装置。基本框图就是如此。

你的电路完全可以实现,一块3.7V 1300MAH的手机电池只能作为温控器的电源供应,温控器设计得好,可以工作多天;TEC1-12704的半导体冷片的电源要求使用15.4V,至少需要12V,容量至少需要4AhH,可以连续制冷半小时以上。控制器的做法,就如上面所说,可以使用普通二极管作为温度检测,使用4001就行。


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