[發(fā)明專利]一種抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器及其控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110876519.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113587487A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳龍軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州領(lǐng)測(cè)半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號(hào): F25B21/02
• 分類號(hào): F25B21/02;F25B49/00
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 劉純

一種抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器及其控制方法，包括控制電路、溫度采集電路、半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動(dòng)電路、半導(dǎo)體制冷片；所述控制電路包括微處理器、LCD接口電路，所述微處理器通過串口與上位機(jī)相連接，所述微處理器通過LCD接口電路與LCD顯示屏相連接；所述溫度采集電路包括若干個(gè)溫度傳感器、抗干擾測(cè)溫電路，每個(gè)所述溫度傳感器通過抗干擾測(cè)溫電路與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述外接電源與半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動(dòng)電路相連接。本發(fā)明所述的抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器及其控制方法，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，控制方法簡(jiǎn)單，適用性廣，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景溫度的快速調(diào)節(jié)，溫度控制誤差在±0.1℃以內(nèi)，抗干擾能力強(qiáng)，驅(qū)動(dòng)效率高，應(yīng)用前景廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制冷器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器及其控制方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體制冷器具有響應(yīng)速度快、體積小、熱慣性小、便于冷熱切換等特點(diǎn)，在生物醫(yī)療、理化參數(shù)測(cè)試等領(lǐng)域的儀器設(shè)備中得到了越 來(lái)越廣泛的應(yīng)用，如PCR 儀、石油低溫流動(dòng)性分析儀等，但其制冷能力受冷熱面溫差影響較大，對(duì)熱端散熱設(shè)計(jì)要求較高。

目前，半導(dǎo)體制冷器的驅(qū)動(dòng)電路有多種形式：采用線性驅(qū)動(dòng)，但是線性穩(wěn)壓電源總會(huì)有紋波，同時(shí)它的效率非常低，需要大體積的元件并且還要做好熱隔離防止調(diào)整管發(fā)出的熱量加載到制冷器上；采用PWM驅(qū)動(dòng)方式的專用TEC驅(qū)動(dòng)芯片，如MAX1968、DRV593等，但專用芯片價(jià)格太貴、交貨周期長(zhǎng)；采用雙通道DC-DC轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但DC-DC 轉(zhuǎn)換芯片吸收電流能力只有輸出電流一半，驅(qū)動(dòng)能力實(shí)際只有一半，功率太低；采用單通道DC-DC轉(zhuǎn)換電路搭配橋式電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但是對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，所需元器件數(shù)量比較多，損耗大、驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)難度較大。

此外，各種電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)的使用會(huì)產(chǎn)生噪聲污染，這要求半導(dǎo)體制冷器具有更高的抗干擾性能。因此，需要研發(fā)出一直抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器及其控制方法，提高驅(qū)動(dòng)效率，具有更高的抗干擾性能。

中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?CN202021206892.8公開了一種雙效半導(dǎo)體制冷器，其包括由半導(dǎo)體制成的制冷制熱器件和一側(cè)開口的容納箱，制冷制熱器件位于容納箱開口的一側(cè)并將其開口封閉，容納箱上開有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處連接有風(fēng)機(jī)，出風(fēng)口處連通有出風(fēng)管，目的是提高半導(dǎo)體制冷制熱利用效率的優(yōu)點(diǎn)，沒有解決驅(qū)動(dòng)效率低、無(wú)抗干擾功能的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服以上不足，本發(fā)明的目的是提供一種抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器及其控制方法，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，控制方法簡(jiǎn)單，適用性廣，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景溫度的快速調(diào)節(jié)，溫度控制誤差在±0.1℃以內(nèi)，抗干擾能力強(qiáng)，驅(qū)動(dòng)效率高，應(yīng)用前景廣泛。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

技術(shù)方案：一種抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器，包括控制電路、溫度采集電路、半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動(dòng)電路、半導(dǎo)體制冷片；所述控制電路包括微處理器、LCD接口電路，所述微處理器通過串口與上位機(jī)相連接，所述微處理器通過LCD接口電路與LCD顯示屏相連接；所述溫度采集電路包括若干個(gè)溫度傳感器、抗干擾測(cè)溫電路，每個(gè)所述溫度傳感器通過抗干擾測(cè)溫電路與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述外接電源與半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動(dòng)電路相連接，所述半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動(dòng)電路與微處理器相連接；所述半導(dǎo)體制冷片驅(qū)動(dòng)電路包括第一電壓轉(zhuǎn)換單元、第二電壓轉(zhuǎn)換單元、第一驅(qū)動(dòng)單元、第二驅(qū)動(dòng)單元，所述第一電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端與外接電源相連接和輸出端所述半導(dǎo)體制冷片的正極相連接，所述第二電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端與外接電源相連接和輸出端所述半導(dǎo)體制冷片的負(fù)極相連接；所述第一驅(qū)動(dòng)單元的一端接地和另一端與所述半導(dǎo)體制冷片的負(fù)極相連接，所述第二驅(qū)動(dòng)單元的一端接地和另一端與所述半導(dǎo)體制冷片的正極相連接。

本發(fā)明所述的抗干擾性強(qiáng)的半導(dǎo)體制冷器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，適用性廣，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景溫度的快速調(diào)節(jié)，溫度控制誤差在±0.1℃以內(nèi)，抗干擾能力強(qiáng)，驅(qū)動(dòng)效率高，應(yīng)用前景廣泛。