[發明專利]基于熱電制冷器的寬電源功耗限制型恒溫控制器

無效

• 申請號: 201010270102.7
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN101950186A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 汝玉星;田小建;單江東;高博;吳戈
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20;H01S5/024
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

1.一種基于熱電制冷器的寬電源功耗限制型恒溫控制器，結構包括前面板(1)、溫度設置電路(2)、溫度取樣電路(4)和熱電制冷器(TEC)；溫度設置電路(2)和溫度取樣電路(4)通過選擇開關連接顯示驅動電路(3)，由顯示驅動電路(3)顯示設置溫度值或實際溫度值；其特征在于，結構還有PI控制電路(5)、限流電路(6)、功率控制電路(7)和功率輸出電路(8)；溫度設置電路(2)和溫度取樣電路(4)通過減法器相減后，輸出信號送到PI控制電路(5)，PI控制電路(5)的輸出信號送到限流電路(6)進行限流，限流后的信號送到功率控制電路(7)，功率控制電路(7)產生的控制信號送到功率輸出電路(8)，由功率輸出電路(8)輸出功率用于驅動熱電制冷器(TEC)；

所述的溫度設置電路(2)、顯示驅動電路(3)、溫度取樣電路(4)、PI控制電路(5)、限流電路(6)、功率控制電路(7)和功率輸出電路(8)，均采用雙電源供電，供電電壓范圍為±5V～±16V，各電路中的正電源VCC和負電源VEE的大小相同，符號相反；各電路中所有集成運放均采用LM358型號，所有集成運放的8腳均接正電源VCC，并經過0.33u的電容接地，所有集成運放的4腳均接負電源VEE，并經過0.33u的電容接地；

所述的PI控制電路(5)是：集成運放U3B的5腳經電阻R12接地，并經電阻R11接溫度取樣電路(4)中的端口“Real_T”，6腳經電阻R10接溫度設置電路(2)中的端口“Set_T”，6腳經電阻R13接7腳，7腳接端口“K_Full”；端口“K_Full”是前面板(1)中“增益調節”電位器的滿電阻端，“增益調節”電位器的零電阻端接地，可變電阻端“K_ADJ”接集成運放U4B的5腳；集成運放U4B的6腳接7腳，并經電阻R15接集成運放U5B的6腳；集成運放U5B的5腳接地，6腳經電阻R16接7腳，7腳經電阻R17接端口“V_Sum”；集成運放U3B的7腳經電阻R14接集成運放U4A的2腳；集成運放U4A的3腳接地，2腳經電容C8接1腳，1腳經電阻R18接端口“V_Sum”；端口“V_Sum”作為限流電路(6)的輸入；

所述的限流電路(6)是：集成運放U5A的3腳接地，2腳接PI控制電路(5)的輸出信號“V_Sum”，并經電阻R19接1腳，2腳接穩壓二極管D3的陽極；穩壓二極管D3的陰極接穩壓二極管D4的陰極，穩壓二極管D4的陽極接集成運放U5A的1腳；集成運放U5A的1腳經電阻R20接端口“C_Full”；端口“C_Full”是前面板(1)中“限流預置”電位器的滿電阻端，“限流預置”電位器的零電阻端接地，可變電阻端接端口“C_Limit”，作為功率控制電路(7)的輸入信號；

所述的功率控制電路(7)是：集成運放U6A的3腳經電阻R21接端口“C_Limit”，端口“C_Limit”接前面板(1)中“限流預置”電位器的可變電阻端，集成運放U6A的2腳經電容C15接1腳，1腳接端口“H_Left”，并且經電容C16接地，1腳經電阻R23接集成運放U6B的6腳；集成運放U6B的5腳接地，6腳經電阻R22接7腳，7腳接端口“H_Right”，并經電容C17接地；集成運放U7A的2腳經電阻R28接地，2腳經電阻R27接功率輸出電路(8)的信號“Rs-”，集成運放U7A的3腳經電阻R26接功率輸出電路(8)的信號“Rs+”，3腳經電阻R25接1腳，1腳經電阻R24接集成運放U6A的2腳；

所述的功率輸出電路(8)是：達林頓管Q1、達林頓管Q2、達林頓管Q3、達林頓管Q4均采用TIP132型號，達林頓管Q5、達林頓管Q6、達林頓管Q7、達林頓管Q8均采用TIP137型號；達林頓管Q1的2腳接正電源VCC，1腳接達林頓管Q5的1腳，并且經電阻R30接功率控制電路(7)的控制信號“H_Left”；達林頓管Q2的2腳接正電源VCC，1腳接達林頓管Q6的1腳，并且經電阻R29接功率控制電路(7)的控制信號“H_Left”；達林頓管Q1的3腳接達林頓管Q2的3腳、接達林頓管Q5的3腳、接達林頓管Q6的3腳、接端口“Rs+”、經電阻Rs接端口“TEC”的1腳；端口“TEC”的1腳接端口“Rs-”；端口“TEC”是前面板(1)中的“TEC輸出”接口；達林頓管Q4的2腳接正電源VCC，1腳接達林頓管Q8的1腳，并且經電阻R32接功率控制電路(7)的控制信號“H_Right”；達林頓管Q3的2腳接正電源VCC，1腳接達林頓管Q7的1腳，并且經電阻R31接功率控制電路(7)的控制信號“H_Right”；達林頓管Q4的3腳接達林頓管Q3的3腳、接達林頓管Q8的3腳、接達林頓管Q7的3腳、接端口“TEC”的2腳；達林頓管Q5的2腳、達林頓管Q6的2腳、達林頓管Q7的2腳和達林頓管Q8的2腳接負電源VEE。