[發(fā)明專利]基于熱電制冷的激光器高效溫控電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710856295.6
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107453193B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)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(chǎn)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?shù)碾妷盒盘柗糯筇幚砗螅斎胫骺刂破髂K的AD接口；

所述主控制器模塊將接收的電壓信號經(jīng)過AD轉換后，根據(jù)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(jīng)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(diào)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(shù)，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)。