[發明專利]基于熱電制冷的激光器高效溫控電路

有效

• 申請號: 201710856295.6
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107453193B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 郭勁;于德洋;陳飛;何洋;潘其坤;張闊
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所(普通合伙) 22210
• 代理人: 南小平

1.基于熱電制冷的激光器高效溫控電路，其特征在于，包括：

主控制器模塊、精密恒流源模塊、鉑電阻溫度傳感器、信號放大處理模塊、光耦隔離推挽模塊、H橋驅動模塊、液晶顯示模塊、按鍵溫度設定模塊和電源供電模塊；

所述精密恒流源模塊與鉑電阻溫度傳感器連接，產生電流并將電流注入鉑電阻溫度傳感器；

所述鉑電阻溫度傳感器固定在激光器上，接收精密恒流源模塊注入的電流，將自身電阻值轉換為電壓信號傳輸至信號放大處理模塊；

所述信號放大處理模塊將鉑電阻溫度傳感器傳輸的電壓信號放大處理后，輸入主控制器模塊的AD接口；

所述主控制器模塊將接收的電壓信號經過AD轉換后，根據公式(1)計算激光器的實時溫度值，并將實時溫度值與設定溫度進行比較，通過增量式PID控制算法計算得出PWM控制量，輸出相應占空比的PWM方波，經過光耦隔離推挽模塊，輸出至H橋驅動模塊的場效應管，H橋驅動模塊的下橋臂N溝道場效應管一只一直導通，另一只一直關斷，采用脈沖寬度調制方式驅動上橋臂中的一只P溝道場效應管，從而控制輸出到熱電制冷器兩端的輸出電壓大小和方向；

式中，V為鉑電阻溫度傳感器的電壓信號值，A為信號放大處理模塊對電壓信號的放大倍數，I為精密恒流源模塊注入的電流值；

所述液晶顯示模塊在主控制器模塊的驅動控制下，實時顯示激光器設定工作溫度值與實時溫度值；

所述按鍵溫度設定模塊與主控制器模塊相連，用來設定激光器工作溫度；

所述電源供電模塊為電路中的各模塊和鉑電阻溫度傳感器進行供電；

所述主控制器模塊包括主控芯片(U1)、與門芯片(U5)、8M晶振(Y1)、miniUSB接口(USB1)、第1電容(C1)、第2電容(C2)、第3電容(C3)、第4電容(C4)、第5電容(C5)、第6電容(C6)、第7電容(C7)、第8電容(C8)、第14電容(C14)、第2電阻(R2)、第9電阻(R9)、第12電阻(R12)、第5按鍵(S5)和第6按鍵(S6)；

主控芯片(U1)第58引腳(PB6)接與門芯片(U5)第1、4引腳，主控芯片(U1)第59引腳(PB7)接與門芯片(U5)第2引腳，主控芯片(U1)第61引腳(PB8)接與門芯片(U5)第5引腳，與門芯片(U5)第7引腳接地(GND)，第14引腳接電源供電模塊；

主控芯片(U1)第42、43引腳分別接miniUSB接口(USB1)第2、3引腳，miniUSB接口(USB1)第1引腳接電源供電模塊，第5、6、7、8、9引腳均接地(GND)；

主控芯片(U1)第5、6引腳分別接8M晶振(Y1)1、2引腳，8M晶振(Y1)1引腳接第1電容(C1)，第1電容(C1)另一端接地(GND)，8M晶振(Y1)2引腳接第2電容(C2)，第2電容(C2)另一端接地(GND)；

主控芯片(U1)第28引腳接第2電阻(R2)，第2電阻(R2)另一端接地(GND)，主控芯片(U1)第60引腳接第5按鍵(S5)和第9電阻(R9)，第5按鍵(S5)另一端接電源供電模塊，第9電阻(R9)另一端接地(GND)；

主控芯片(U1)第7引腳接第6按鍵(S6)，第8電容(C8)和第12電阻(R12)，第6按鍵(S6)和第8電容(C8)另一端分別接地(GND)，第12電阻(R12)另一端接電源供電模塊；

主控芯片(U1)第32引腳接電源供電模塊和第3電容(C3)，第31引腳接地(GND)和第3電容(C3)，第48引腳接電源供電模塊和第4電容(C4)，第47引腳接地(GND)和第4電容(C4)，第64引腳接電源供電模塊和第5電容(C5)，第63引腳接地(GND)和第5電容(C5)，第19引腳接電源供電模塊、第6電容(C6)和第7電容(C7)，第18引腳接地(GND)、第6電容(C6)和第7電容(C7)，第13引腳接電源供電模塊和第14電容(C14)，第12引腳接地(GND)和第14電容(C14)。