一种基于PWM的TEC驱动电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于PWM的TEC驱动电路，包括激光器，所述激光器包括NTC电阻和TEC，其特征在于：还包括：误差放大电路，所述误差放大电路与所述NTC电阻电控连接，用于将所述NTC电阻的电阻值由于温度变化而产生阻值的变化转换为电压信号的变化、并进行放大；PWM驱动电路，所述PWM驱动电路分别与所述误差放大电路和所述TEC电控连接，所述PWM驱动电路接收所述误差放大电路的电压信号来控制所述TEC进行温度调节。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于温度控制的
，具体涉及一种基于PWM的TEC驱动电路。
技术介绍
现有技术中，激光器的半导体制冷器（TEC）的驱动电路主要分为2种方式：一种为线性驱动方式。此方式效率低且发热量大，导致无法适应日益严格的能耗标准和小体积场合的应用。另一种为PWM驱动方式的专用TEC驱动芯片，如MAX1968、MAX1978等，如公告号为CN102455717A的中国技术专利中提到基于MAX1968的LD自动温度控制装置以及公告号为CN204215291的中国技术专利中提到一种基于TEC的激光器温度控制电路，此类芯片集成度高，效率高，体积小，但由于属于专用芯片，市场量小，普遍存在价格昂贵，供货周期长，导致产品的市场竞争力低下。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种基于PWM的TEC驱动电路，其使用分立元件搭建，灵活度大大提高，硬件成本低、控制效率高，使得激光器可以高效可靠的工作，使得激光器产品的市场竞争力好。本技术的具体技术方案如下：一种基于PWM的TEC驱动电路，包括激光器，所述激光器包括NTC电阻和TEC，其特征在于：还包括：误差放大电路，所述误差放大电路与所述NTC电阻电控连接，用于将所述NTC电阻的电阻值由于温度变化而产生阻值的变化转换为电压信号的变化、并进行放大；PWM驱动电路，所述PWM驱动电路分别与所述误差放大电路和所述TEC电控连接，所述PWM驱动电路接收所述误差放大电路的电压信号来控制所述TEC进行温度调节。进一步的，所述误差放大电路包括相连接的差分放大电器和TypeⅡ补偿器。进一步的，所述PWM驱动电路包括：同步降压控制器和与所述同步降压控制器相连接的两个同步降压电路，所述同步降压电路包括相连接的同步降压MOSFET驱动器和N沟道MOSFET，所述同步降压控制器用于输出2个同频率、同相位且占空比相反的PWM信号；所述同步降压MOSFET驱动器根据来自所述同步降压控制器的PWM信号输出驱动电压。进一步的，所述同步降压控制器的高端输出口与其中一个所述同步降压MOSFET驱动器的PWM端口相连接，所述同步降压控制器的低端输出口与另一个所述同步降压MOSFET驱动器的PWM端口相连接，两个所述同步降压MOSFET驱动器的高端输出口和低端输出口均分别连接所述N沟道MOSFET。进一步的，所述差分放大电路包括运算放大器U4B与电阻R2、R3、R4、R5，预设电压V1从所述运算放大器U4B的正向输入端输入，输入电压V2经所述NTC和电阻R1分压后的分压电压V3连接电阻R2后从所述运算放大器U4B的负向输入端输入，所述运算放大器U4B的负向输入端输入与所述运算放大器U4B的输出端之间连接TypeⅡ补偿器，所述TypeⅡ补偿器包括电阻R6、电容C5、电容C6。进一步的，同步降压控制器U1的反馈输入口COMP连接所述运算放大器U4B的输出端，所述同步降压控制芯片U1的高端输出口HDRV和低端输出口LDRV分别连接至同步降压MOSFET驱动器U2、U3的PWM输入口，所述同步降压控制芯片U1的BOOT端连接VCC，所述同步降压控制芯片U1的SW端接地；同步降压MOSFET驱动器U2使能端口OD连接VCC，同步降压MOSFET驱动器U2的高端输出口HDRV和同步降压MOSFET驱动器U2的低端输出口LDRV分别连接N沟道MOSFETQ1和N沟道MOSFETQ2的栅极，同步降压MOSFET驱动器U2的SW端分别与N沟道MOSFETQ1的源极、N沟道MOSFETQ2的漏极、功率电感L1的一端相连接，同步降压MOSFET驱动器U2的SW端串联自举电容C3后与同步降压MOSFET驱动器U2的BOOT端相连接，N沟道MOSFETQ1的漏极连接VCC，N沟道MOSFETQ2的源极接地，功率电感L1的另一端连接输出滤波电容C1的正极和TEC的+端，滤波电容C1的负极接地；同步降压MOSFET驱动器U3使能端口OD连接VCC，同步降压MOSFET驱动器U3的高端输出口HDRV和同步降压MOSFET驱动器U3的低端输出口LDRV分别连接N沟道MOSFETQ3和N沟道MOSFETQ4的栅极，同步降压MOSFET驱动器U3的SW端分别与N沟道MOSFETQ3的源极、N沟道MOSFETQ4的漏极、功率电感L2的一端相连接，同步降压MOSFET驱动器U3的SW端串联自举电容C4后与同步降压MOSFET驱动器U3的BOOT端相连接，N沟道MOSFETQ3的漏极连接VCC，N沟道MOSFETQ4的源极接地，功率电感L2的另一端连接输出滤波电容C2的正极和TEC的-端，滤波电容C2的负极接地。本技术的基于PWM的TEC驱动电路，其使用分立元件搭建，灵活度大大提高，通过设置误差放大电路，将激光器内置NTC电阻的阻值由于温度变化而产生阻值的变化转换为电压的微小变化，再经过放大后送至PWM驱动电路的反馈输入口，进而相应的调整PWM输出电压来控制TEC半导体制冷芯片的制冷或者加热；整个电路构成闭合的温度控制环路，且具有较高的环路增益，控制反应迅速，控制效率高，保证了激光器内部的实际温度与设置温度的一致性，从而保证激光器高效可靠的工作；同时本技术的基于PWM的TEC驱动电路的中的同步降压控制芯片和同步降压MOSFET驱动器均为成熟产品，市场保有量大且价格便宜，供货周期短，其硬件成本低，使得激光器产品的市场竞争力好。附图说明图1为本技术的基于PWM的TEC驱动电路的电路构成示意图；图2为本技术的基于PWM的TEC驱动电路的具体电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普调技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有实施例，都属于本技术保护的范围。见图1、图2，本技术的一种基于PWM的TEC驱动电路，包括激光器，激光器包括NTC电阻和TEC，还包括：误差放大电路1，误差放大电路1与NTC电阻电控连接，用于将NTC电阻的电阻值由于温度变化而产生阻值的变化转换为电压信号的变化、并进行放大；PWM驱动电路2，PWM驱动电路2分别与误差放大电路1和TEC电控连接，PWM驱动电路接收误差放大电路的电压信号来控制TEC进行温度调节。误差放大电路包括相连接的差分放大电器和TypeⅡ补偿器，TypeⅡ补偿器用于补偿控制环路，差分放大电路包括运算放大器U4B与电阻R2、R3、R4、R5，预设电压V1从运算放大器U4B的正向输入端输入，输入电压V2经NTC和电阻R1分压后的分压电压V3连接电阻R2后从运算放大器U4B的负向输入端输入，运算放大器U4B的负向输入端输入与运算放大器U4B的输出端之间连接TypeⅡ补偿器，TypeⅡ补偿器包括电阻R6、电容C5、电容C6。PWM驱动电路包括：同步降压控制器和与同步降压控制器相连接的两个同步降压电路，同步降压电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PWM的TEC驱动电路，包括激光器，所述激光器包括NTC电阻和TEC，其特征在于：还包括：误差放大电路，所述误差放大电路与所述NTC电阻电控连接，用于将所述NTC电阻的电阻值由于温度变化而产生阻值的变化转换为电压信号的变化、并进行放大；PWM驱动电路，所述PWM驱动电路分别与所述误差放大电路和所述TEC电控连接，所述PWM驱动电路接收所述误差放大电路的电压信号来控制所述TEC进行温度调节。

【技术特征摘要】
1.一种基于PWM的TEC驱动电路，包括激光器，所述激光器包括NTC电阻和TEC，其特征在于：还包括：
误差放大电路，所述误差放大电路与所述NTC电阻电控连接，用于将所述NTC电阻的电阻值由于温度变化而产生阻值的变化转换为电压信号的变化、并进行放大；
PWM驱动电路，所述PWM驱动电路分别与所述误差放大电路和所述TEC电控连接，所述PWM驱动电路接收所述误差放大电路的电压信号来控制所述TEC进行温度调节。
2.根据权利要求1所述一种基于PWM的TEC驱动电路，其特征在于：所述误差放大电路包括相连接的差分放大电器和TypeⅡ补偿器。
3.根据权利要求2所述一种基于PWM的TEC驱动电路，其特征在于：所述PWM驱动电路包括：同步降压控制器和与所述同步降压控制器相连接的两个同步降压电路，所述同步降压电路包括相连接的同步降压MOSFET驱动器和N沟道MOSFET，所述同步降压控制器用于输出2个同频率、同相位且占空比相反的PWM信号；所述同步降压MOSFET驱动器根据来自所述同步降压控制器的PWM信号输出驱动电压。
4.根据权利要求3所述一种基于PWM的TEC驱动电路，其特征在于：所述同步降压控制器的高端输出口与其中一个所述同步降压MOSFET驱动器的PWM端口相连接，所述同步降压控制器的低端输出口与另一个所述同步降压MOSFET驱动器的PWM端口相连接，两个所述同步降压MOSFET驱动器的高端输出口和低端输出口均分别连接所述N沟道MOSFET。
5.根据权利要求4所述一种基于PWM的TEC驱动电路，其特征在于：所述差分放大电路包括运算放大器U4B与电阻R2、R3、R4、R5，预设电压V1从所述运算放大器U4B的正向输入端输入，输入电压V2经所述NTC和电阻R1分压后的分压电压V3连接电阻R2后从所述运算放大器U4B的负向输入端输入，所述运算放大器U4B的负向输入端输入与所述运算放大器U4B的输出端之间连接Type...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金满，吴志锋，尹冠民，柯贤智，胡恩杰，陈浩东，翟先文，汪小林，
申请(专利权)人：无锡路通视信网络股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32