[實用新型]一種半導體制冷器的高壓驅動電路

有效

• 申請號: 201821647835.6
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN209147490U
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 郭亞池
• 申請（專利權）人: 廈門彼格科技有限公司
• 主分類號: F25B21/02
• 分類號: F25B21/02;F25B49/00
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;張迪

本實用新型提供了一種半導體制冷器的高壓驅動電路，包括：低噪聲的DC?DC電源、半導體制冷器、熱敏電阻、儀表放大器、主控制芯片、MOS管驅動器、H橋；所述低噪聲的DC?DC電源將輸入電源降壓到合適的供電電壓給半導體制冷器供電；所述熱敏電阻探測泵浦激光器的溫度，與設置的溫度進行比較，經過儀表放大器將兩者之前的差值進行放大并發送至主控制芯片；所述主控制芯片根據所述差值的大小來調整驅動H橋的PWM波的占空比；主控制芯片的輸出電壓經過MOS管驅動器轉換成高壓驅動，驅動H橋輸出高壓的PWM信號，并通過LC濾波電路，濾出直流信號對半導體制冷器進行控制，從而改變泵浦激光器的溫度，使其更接近設置溫度。

技術領域

本實用新型涉及光纖通信、尤其涉及半導體制冷器的驅動電路。

背景技術

目前半導體制冷器的驅動方案在光纖通信和傳感方面都是普遍使用，因為模塊中的泵浦激光器需要進行溫度控制，保證輸出波長的穩定性。但是普遍的半導體制冷器驅動方案都是采用低電壓的方案(電壓小于5.5V)來設計的，在一些大輸出功率的模塊里面是基本上不夠使用的，因為大功率里面使用的泵浦激光器的發熱是很嚴重的，如果需要將其控制在恒定的溫度，就需要比較大功率的半導體制冷器驅動方案，目前市場上大功率的半導體制冷器器件還是比較常見的，但是驅動方案相對比較少、不成熟或者體積較大，目前主要通過兩個方面加大驅動的功率：

1、大電流方案：選擇半導體制冷器為低壓(電壓在5-6V之間的)，且電流比較大的(大于5A以上)，這種器件在市場上還是相對可以找到，但是這個方面是存在缺點的，主要是電流增加時因H橋電路的MOS的導通電阻存在會使MOS管壓降增加從而導致發熱嚴重。

2、高電壓方面：選擇半導體制冷器為高壓，且電流比較大的，高壓的驅動方案可以減小驅動電流，減小MOS管的發熱，且高壓的半導體制冷器器件是比較常見的,從而得到比大電流更加高的電輸出功耗。故采用高壓的半導體制冷器驅動方案是更合適的選擇。

實用新型內容

本實用新型所要解決的主要技術問題是提供一種半導體制冷器的高壓驅動電路，解決高壓半導體制冷器驅動方案存在的驅動功率不足的問題。

為了解決上述的技術問題，本實用新型提供了一種半導體制冷器的高壓驅動電路，包括：低噪聲的DC-DC電源、半導體制冷器、熱敏電阻、儀表放大器、主控制芯片、MOS管驅動器、H橋；

所述低噪聲的DC-DC電源將輸入電源降壓到合適的供電電壓給半導體制冷器供電；所述熱敏電阻探測泵浦激光器的溫度，與設置的溫度進行比較，經過儀表放大器將兩者之前的差值進行放大并發送至主控制芯片；所述主控制芯片根據所述差值的大小來調整驅動H橋的PWM波的占空比；

主控制芯片的輸出電壓經過MOS管驅動器轉換成高壓驅動，驅動H橋輸出高壓的PWM信號，并通過LC濾波電路，濾出直流信號對半導體制冷器進行控制，從而改變泵浦激光器的溫度，使其更接近設置溫度。

在一較佳實施例中：所述H橋的供電電源的電壓在10-12V之間。

在一較佳實施例中：所述儀表放大器的放大倍數為10倍。

在一較佳實施例中：所述熱敏電阻為負溫度的熱敏電阻。

相較于現有技術，本實用新型的技術方案具備以下有益效果：

本實用新型提供了一種半導體制冷器的高壓驅動電路，通過低噪聲的DC-DC電源，對半導體制冷器的供電電源進行保護，并且降壓到合適的供電電壓。采用高可靠性的熱敏電阻探測泵浦激光器的溫度，與設置的溫度進行比較，經過儀表放大器將兩者之前的差值進行放大，進入半導體制冷器控制芯片，半導體制冷器控制芯片根據所述差值的大小來來調整驅動H橋的PWM波的占空比，主控制芯片的輸出電壓經過MOS管驅動轉換成高壓驅動，驅動高壓H橋。通過這樣的循環控制，最終使半導體制冷器的溫度達到穩定。