TEC溫度控制器(半導(dǎo)體制冷片控制器)是一種能夠依據(jù)通過(guò)TEC的電流走向來(lái)使物體制冷和制熱的半導(dǎo)體裝置。而我們的TEC溫度控制器(半導(dǎo)體制冷片控制器),就是控制通過(guò)TEC的電流走向和強(qiáng)度的電子模塊。通過(guò)使用它就可以精確地調(diào)整物體的溫度?刂破黧w積小,模塊化,高效率,低噪聲,精準(zhǔn)控溫可用于激光系統(tǒng)的溫度控制等。它的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾方面:
一、原理
半導(dǎo)體制冷片也叫熱電制冷片,其原理是Peltier效應(yīng),它既可制冷又可加熱,通過(guò)改變直流電流的極性來(lái)決定在同一制冷片上實(shí)現(xiàn)制冷或加熱,這個(gè)效果的產(chǎn)生就是通過(guò)熱電的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其實(shí)在原理上半導(dǎo)體制冷器只是一個(gè)熱傳遞的工具。其優(yōu)缺點(diǎn):
1、不需要任何制冷劑,可連續(xù)工作。
2、半導(dǎo)體制冷片具有兩種功能,既能制冷,又能加熱,制冷效率一般不高,但制熱效率很高,永遠(yuǎn)大于1。因此使用一個(gè)片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。
3、半導(dǎo)體制冷片是電流換能型片件,通過(guò)輸入電流的控制,可實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制,再加上溫度檢測(cè)和控制手段,,便于組成自動(dòng)控制系統(tǒng)。
4、半導(dǎo)體制冷片熱慣性非常小,制冷制熱時(shí)間很快,在熱端散熱良好冷端空載的情況下,通電不到一分鐘,制冷片就能達(dá)到最大溫差。
5、半導(dǎo)體制冷片的溫差范圍,從正溫90℃到負(fù)溫 度130℃都可以實(shí)現(xiàn)。
二、使用說(shuō)明
正確的安裝、組裝方法:1、制冷片一面安裝散熱片,一面安裝導(dǎo)冷系統(tǒng),安裝表面平面度不大于0.03mm,要除去毛刺、污物。2、制冷片與散熱片和導(dǎo)冷塊接觸良好,接觸面須涂有一薄層導(dǎo)熱硅脂。3、固定制冷片時(shí)既要使制冷片受力均勻,又要注意切勿過(guò)度,以防止瓷片壓裂。
正確的使用條件:1、使用直流電源電壓不得超過(guò)額定電壓,電源波紋系數(shù)小于10%。2、電流不得超過(guò)組件的額定電流。3、制冷片正在工作時(shí)不得瞬間通反向電壓(須在5分鐘之后)。4、制冷片內(nèi)部不得進(jìn)水。5、制冷片周?chē)鷿穸炔坏贸^(guò)80%。
三、半導(dǎo)體制冷器的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
半導(dǎo)體制冷片根據(jù)流過(guò)半導(dǎo)體的電流方向和大小來(lái)決定其工作狀態(tài)的(電流的方向決定制冷或者制熱,電流的大小決定制冷或者制熱的程度和效果)。為了使半導(dǎo)體制冷片能夠自動(dòng)的進(jìn)行恒溫控制,就必須設(shè)計(jì)好其驅(qū)動(dòng)電路和控制電路。
PID控制系統(tǒng)是目前精度較高的技術(shù),可以用來(lái)對(duì)半導(dǎo)體制冷片的電流進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)高精度的控溫效果。
(一)、總體框圖:
溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
(二)、驅(qū)動(dòng)電路:
基于H橋的驅(qū)動(dòng)電路:
當(dāng)設(shè)置OUT3為高、OUT4為低電平,OUT2為低、OUT1為高電平時(shí),Q3和Q4斷開(kāi),Q1和Q2導(dǎo)通,電流由TEC左至右;反之OUT3為低、OUT4為高電平,OUT2為高、OUT1為低電平時(shí),Q3和Q4導(dǎo)通,Q1和Q2斷開(kāi),電流由右至左。
通過(guò)單片機(jī)PID控制設(shè)置OUT1或者OUT4的PWM占空比,控制Q1或者Q4的導(dǎo)通時(shí)間來(lái)控制TEC的工作時(shí)間,從而達(dá)到控溫的效果。
鞍山核心電子技術(shù)有限公司主要產(chǎn)品有: TEC(半導(dǎo)體制冷器)溫度控制器、激光驅(qū)動(dòng)器、激光控制器、LED 控制器、LED電源及貼片元件盒等多類(lèi)別十余個(gè)品種?刂破鳟a(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了體積小,模塊化,高效率,低噪聲等功能特色。