一种半导体致冷器限流控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种半导体致冷器限流控制电路，包括半导体致冷器电流调节电路、半导体致冷器电流驱动电路、反向限流保护电路、正向限流保护电路和限流阈值电压控制电路，半导体致冷器电路驱动电路、反向限流保护电路与正向限流保护电路三者并联并形成第一并联网络电路，第一并联网络电路的一端与半导体致冷器电流调节电路的输出端连接，另一端与限流阈值电压控制电路连接，限流阈值电压控制电路包括正向、反向限流输入电压线路，正向限流输入电压线路与反向限流输入电压线路之间通过一条以上的档位切换线路连接。本实用新型专利技术可以根据选用的半导体致冷器的额定电流参数，简单地选择其中一个最大输出电流档位，安装和替换方便，成本低廉。

A Current Limiting Control Circuit for Semiconductor Refrigerator

The utility model provides a current limiting control circuit for a semiconductor refrigeratory, which comprises a current regulating circuit for a semiconductor refrigeratory, a current driving circuit for a semiconductor refrigeratory, a reverse current limiting protection circuit, a forward current limiting protection circuit and a current limiting threshold voltage control circuit, a driving circuit for a semiconductor refrigeratory circuit, a reverse current limiting protection circuit and a forward current limiting protection circuit in parallel. As the first parallel network circuit, one end of the first parallel network circuit is connected with the output end of the current regulating circuit of the semiconductor cooler, and the other end is connected with the current limiting threshold voltage control circuit. The current limiting threshold voltage control circuit includes forward and reverse current limiting input voltage lines, and the forward current limiting input voltage lines and the reverse current limiting input voltage lines pass through more than one gear. Switch line connection. The utility model can simply select one of the maximum output current gears according to the rated current parameters of the selected semiconductor cooler, which is convenient to install and replace, and has low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种半导体致冷器限流控制电路
本技术属于半导体电路控制领域，更具体地讲，涉及一种半导体致冷器限流控制电路。
技术介绍
半导体致冷器(ThermoelectricCooler)是一种利用帕耳贴(Peltier)效应进行致冷或加热的半导体器件。这种固态电子器件可以加热或致冷超过环境温度60℃的小型热负荷，控温的稳定性可以达到0.001℃，广泛应用于对温度稳定性要求比较高的半导体激光二极管中。目前大部分商用精密的激光二极管为了尽量避免周围环境对激光二极管控温的稳定性，往往将温度传感器和TEC也集成在激光二极管管芯内部。由于不同厂家的激光二极管模块内部封装的TEC元件的额定参数不尽相同，且商用的高精度激光二极管模块价格比较昂贵。如果温度控制器的输出电流超过模块内集成的TEC的额定电流，使TEC因为过流而损坏，势必导致整个激光二极管模组不能再正常使用，大大增加了用户的使用风险。目前现有的技术中，只能限定单一的加热和致冷电流值。大部分商用的激光二极管温度控制模块，如AnalogTechnologies公司的TEC控制器模块，型号为TECA1-XV-XV-D，其最大输出电流为2.5A，且不可调。另外由于TEC在同等电流注入下，制热能力是致冷能力的四倍，为了快速达到热平衡状态，有些场合需要制热的电流小于致冷的电流。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本技术的目的之一在于提供一种能够进行加热和致冷电流限制的半导体致冷器电路。为了实现上述目的，本技术的提供了一种半导体致冷器限流控制电路。所述控制电路可以包括半导体致冷器电流调节电路、半导体致冷器电流驱动电路、反向限流保护电路、正向限流保护电路以及限流阈值电压控制电路，其中，所述半导体致冷器电流调节电路的输入端输入电压信号，所述半导体致冷器电路驱动电路、反向限流保护电路与正向限流保护电路三者并联连接形成第一并联网络电路，所述第一并联网络电路的一端与所述半导体致冷器电流调节电路的输出端连接，另一端与所述限流阈值电压控制电路连接，所述限流阈值电压控制电路包括正向限流输入电压线路和反向限流输入电压线路，所述正向限流输入电压线路的一端与所述正向限流保护电路连接，另一端输入正向限流输入电压，所述反向限流输入电压线路的一端与反向限流保护电路连接，另一端输入反向限流电压，所述正向限流输入电压线路与反向限流输入电压线路之间通过一条以上的档位切换线路连接，所述一条以上的档位切换线路一一并联。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述半导体致冷器电流调节电路可以包括第一电阻，所述第一电阻的一端接收电压信号，另一端与所述第一并联网络电路连接。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述半导体致冷器电流驱动电路可以包括第一运放、互补式射极跟随输出器、半导体致冷器、取样电阻、取样电压放大电路以及第二电阻，所述第一运放的同相端与所述半导体致冷器电流调节电路连接，反相端与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与取样电压放大器、半导体致冷器、互补式射极跟随输出器串联后与第一运放的输出端连接，所述取样电阻的一端分别与半导体致冷器和取样电压放大电路连接，另一端接地。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述反向限流保护电路可以包括第一二极管和第二运放，所述第一二极管的阴极端与所述半导体致冷器电流调节电路的输出端连接，阳极端与第二运放的输出端连接，所述第二运放的同相端与所述限流阈值电压控制电路的反向限流电压输入线路连接，反向端分别与所述第二电阻的一端以及正向限流保护电路连接。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述反向限流保护电路还可以包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第二运放反相端连接，另一端与所述第二运放的输出端连接。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述正向限流保护电路可以包括第二二极管和第三运放，所述第二二极管的阳极端分别与所述半导体致冷器电流调节电路的输出端和第一二极管的阴极端连接，第二二极管的阴极端与所述第三运放的输出端连接，所述第三运放的同相端与正向限流电压输入线路连接，反相端分别与所述第二电阻的另一端以及第二运放的反相端连接。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述正向限流保护电路还可以包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第三运放的输出端连接，另一端与所述第三运放的反相端连接。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述限流阈值电压控制电路还包括第三电阻、第四电阻、正向限流电压输入端、反向限流电压输入端，所述正向限流电压输入端通过第三电阻与所述第三运放同相端连接，所述正向限流电压输入端与第三电阻组成正向限流输入电压线路，所述反向限流电压输入端通过第四电阻与所述第二运放同相端连接，所述反向限流电压输入端与所述第四电阻组成反向限流输入电压线路。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述档位切换线路可以为两组，第一组档位切换线路包括第五电阻和第一开关，所述第五电阻的一端分别与所述正向限流保护电路连接和所述第三电阻连接，另一端与第一开关的一端连接，第一开关的另一端分别与所述第四电阻和反向限流保护电路连接，第二组关切换线路包括第六电阻和第二开关，所述第六电阻的一端分别与所述正向限流保护电路连接和所述第三电阻连接，另一端与第二开关的一端连接，第二开关的另一端分别与所述第四电阻和反向限流保护电路连接。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述档位切换线路可以为4组。在本技术的半导体致冷器电流控制电路的一个示例性实施例中，所述限流阈值电压控制电路还可以包括限流基准电压源、调节电位器、差分比例放大电路和反相比例放大器，所述调节电位器的一端与所述限流基准电压源连接，另一端接地，所述差分比例放大电路的一端与所述调节电位器连接，另一端分别与所述正向限流电压输入端和反相比例放大器连接，所述反向比例放大器的一端分别与所述差分比例放大器和正向电流电压输入端连接，另一端与所述反向限流电压输入端连接。与现有技术相比，本技术的有益效果包括：一方面根据本技术可以根据选用的半导体致冷器的额定电流参数，简单地通过跳线帽或者拨码开关选择其中一个最大输出电流档位，并且加热和致冷限制电流可以实现不相等，最大限度地保护半导体致冷器不会因为过流而损坏。另一方面，本技术的电路结构简单，采用的元件都为分立元件，安装和替换方便，成本低廉。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：图1示出了本技术一个示例性实施例的半导体致冷器电流控制电路示意图。图2示出了本技术的另一个示例性实施例的半导体致冷器电流控制电路示意图。图3示出了本技术的再一个示例性实施例的半导体致冷器电流控制电路示意图。具体实施方式在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本技术的半导体致冷器电流控制电路。图1示出了本技术一个示例性实施例的半导体致冷器电流控制电路示意图。图2示出了本技术的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体致冷器限流控制电路，其特征在于，所述控制电路包括半导体致冷器电流调节电路、半导体致冷器电流驱动电路、反向限流保护电路、正向限流保护电路以及限流阈值电压控制电路，其中，所述半导体致冷器电流调节电路的输入端输入电压信号，所述半导体致冷器电路驱动电路、反向限流保护电路与正向限流保护电路三者并联连接形成第一并联网络电路，所述第一并联网络电路的一端与所述半导体致冷器电流调节电路的输出端连接，另一端与所述限流阈值电压控制电路连接；所述限流阈值电压控制电路包括正向限流输入电压线路和反向限流输入电压线路，所述正向限流输入电压线路的一端与所述正向限流保护电路连接，另一端输入正向限流输入电压，所述反向限流输入电压线路的一端与反向限流保护电路连接，另一端输入反向限流电压，所述正向限流输入电压线路与反向限流输入电压线路之间通过一条以上的档位切换线路连接，所述一条以上的档位切换线路一一并联。

【技术特征摘要】
1.一种半导体致冷器限流控制电路，其特征在于，所述控制电路包括半导体致冷器电流调节电路、半导体致冷器电流驱动电路、反向限流保护电路、正向限流保护电路以及限流阈值电压控制电路，其中，所述半导体致冷器电流调节电路的输入端输入电压信号，所述半导体致冷器电路驱动电路、反向限流保护电路与正向限流保护电路三者并联连接形成第一并联网络电路，所述第一并联网络电路的一端与所述半导体致冷器电流调节电路的输出端连接，另一端与所述限流阈值电压控制电路连接；所述限流阈值电压控制电路包括正向限流输入电压线路和反向限流输入电压线路，所述正向限流输入电压线路的一端与所述正向限流保护电路连接，另一端输入正向限流输入电压，所述反向限流输入电压线路的一端与反向限流保护电路连接，另一端输入反向限流电压，所述正向限流输入电压线路与反向限流输入电压线路之间通过一条以上的档位切换线路连接，所述一条以上的档位切换线路一一并联。2.根据权利要求1所述的半导体致冷器限流控制电路，其特征在于，所述半导体致冷器电流调节电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端接收电压信号，另一端与所述第一并联网络电路连接。3.根据权利要求1所述的半导体致冷器限流控制电路，其特征在于，所述半导体致冷器电流驱动电路包括第一运放、互补式射极跟随输出器、半导体致冷器、取样电阻、取样电压放大电路以及第二电阻，所述第一运放的同相端与所述半导体致冷器电流调节电路连接，反相端与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与取样电压放大器、半导体致冷器、互补式射极跟随输出器串联后与第一运放的输出端连接，所述取样电阻的一端分别与半导体致冷器和取样电压放大电路连接，另一端接地。4.根据权利要求3所述的半导体致冷器限流控制电路，其特征在于，所述反向限流保护电路包括第一二极管和第二运放，所述第一二极管的阴极端与所述半导体致冷器电流调节电路的输出端连接，阳极端与第二运放的输出端连接，所述第二运放的同相端与所述限流阈值电压控制电路的反向限流电压输入线路连接，反向端分别与所述第二电阻的一端以及正向限流保护电路连接。5.根据权利要求4所述的半导体致冷器限流控制电路，其特征在于，所述反向限流保护电路还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第二运放...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩静，李斌，匡小华，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：新型
国别省市：四川,51