[實用新型]溫度控制裝置和半導體激光器

有效

• 申請號: 201720486332.4
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN206962241U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 鐘緒浪;朱寶華;陸業釗;羅又輝;王瑾;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 唐利

技術領域

本實用新型涉及激光器技術領域，特別是涉及溫度控制裝置和半導體激光器。

背景技術

激光焊接是一種新興的焊接工藝，它相對各種傳統焊接最大的優勢就是焊接能量密度高，熱影響范圍小，變形小，焊縫精美。激光焊接技術具有熔池凈化效應，能純凈焊接材料，對同種或者不同材料焊接特別有利，適用于相同和不同金屬材料間、塑料等材料的焊接。

半導體激光器隨著溫度的升高，需要有更多的載流子注進來維持所需的粒子數反轉，其閾值電流升高，這會導致能量轉化效率降低，將電能轉換為熱能，發射波長也隨著溫度的變化發生漂移。假如半導體激光模塊不能快速有效地制冷，則不僅會影響其輸出特性，甚至會損壞半導體激光器。

一般，半導體激光焊接機采用散熱方式包括風冷和水冷兩種。其中，風冷散熱采用風扇冷卻，這種冷卻方式冷卻效果不好，而且防塵效果差，影響機器使用壽命；水冷散熱方式受環境溫度影響大，在氣溫較低情況下，機器啟動慢而且冷卻水可能結冰從而導致機器不能正常工作，影響工作效率，而且水冷散熱功耗大。

實用新型內容

基于此，有必要針對散熱效果差、受環境溫度影響大的問題，提供一種溫度控制裝置和半導體激光器。

一種溫度控制裝置，包括：

濾波模塊，用于對接收的直流電信號進行濾波處理；

電流調節模塊，與所述濾波模塊連接，用于接收驅動信號并調節經濾波處理的直流電信號；

半導體致冷器，與所述電流調節模塊連接，用于根據調節后的所述直流電信號，使所述半導體致冷器所處的環境保持恒溫；

溫度采集模塊，與所述半導體致冷器連接；用于采集所述半導體致冷器的溫度信號；

控制模塊，分別與所述溫度采集模塊、電流調節模塊連接；用于根據所述溫度信號輸出所述驅動信號并控制所述電流調節模塊。

上述溫度控制裝置，控制模塊可以根據溫度采集模塊采集的半導體致冷器的實時溫度信號輸出驅動信號并控制電流調節模塊，進而反饋調節半導體致冷器的工作電流，控制半導體致冷器的制冷程度，作用速度快，且易于控制，散熱速度快，能夠使半導體致冷器所處的環境保持恒溫，同時，制冷效果不受空間方向、重力影響或其他環境因素的影響，使用壽命長。

在其中一個實施例中，所述濾波模塊包括第一電容和第二電容；所述第一電容和第二電容并聯，所述第一電容的一端接收所述直流電信號，所述第一電容的另一端接地；所述第二電的一端分別與所述第一電容、電流調節模塊連接，所述第二電容的另一端接地。

在其中一個實施例中，所述電流調節模塊包括變壓器和整流單元；所述變壓器的第一輸入端與所述濾波模塊連接，所述變壓器的第二輸入端與所述控制模塊的輸出端連接，所述變壓器的第一輸出端、第二輸出端經所述整流單元與所述半導體致冷器連接。

在其中一個實施例中，所述整流單元包括第一二極管和第二二極管；所述第一二極管的陽極與所述變壓器的第一輸出端連接，所述第一二極管的陰極與所述半導體致冷器連接；所述第二二極管的陽極與所述變壓器的第二輸出端連接，所述第二二極管的陰極與所述第一二極管的陰極連接。

在其中一個實施例中，所述電流調節模塊還包括濾波電容，所述濾波電容的第一端分別與所述第一二極管的陰極、半導體致冷器連接，所述濾波電容的第二端接地。

在其中一個實施例中，所述控制模塊包括DSP控制單元、驅動單元、開關管和用于存儲預設溫度信號的存儲單元；

所述DSP控制單元分別與所述溫度采集模塊、驅動單元、存儲單元連接；

所述DSP控制單元根據所述溫度采集模塊采集的溫度信號與所述預設溫度信號的差值控制所述驅動單元輸出所述驅動信號；

所述開關管的控制端與所述驅動單元連接，所述開關管的輸出端與所述電流調節模塊連接，所述開關管的輸入端接地，所述開關管根據所述驅動信號控制所述開關管的輸出占空比以調節所述直流電信號。

在其中一個實施例中，所述開關管為N型MOS管，所述N型MOS管的柵極為所述開關管的控制端，所述N型MOS管的漏極為所述開關管的輸出端，所述N型MOS管的源極為所述開關管的輸入端。

在其中一個實施例中，所述溫度采集模塊包括溫度傳感器。

此外，還提供一種半導體激光器，包括上述的溫度控制裝置。

附圖說明

圖1為一個實施例中溫度控制裝置的結構框架圖；

圖2為一個實施例中溫度控制裝置的電路圖。

具體實施方式