一种光纤陀螺热电制冷控制系统技术方案

一种光纤陀螺热电制冷控制系统，包括热电制冷驱动器，热电制冷器，超辐射发光管，热敏电阻，温度检测及闭环控制电路。使用桥式结构的功率驱动电路，提供热电制冷器的双向电流控制，既能提供正向制冷电流又能提供反向制冷电流，使被控温度从冷端到热端的过渡没有死区；同时可以增大功率驱动范围，使驱动电路可工作于单电源和双电源两种供电方式，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配。

A Thermoelectric Refrigeration Control System for Fiber Optic Gyroscope

A thermoelectric refrigeration control system for fiber optic gyroscope includes a thermoelectric refrigeration driver, a thermoelectric cooler, a superluminescent tube, a thermistor, a temperature detection and a closed-loop control circuit. The bridge structure power drive circuit is used to provide bidirectional current control of thermoelectric refrigerators, which can provide both forward refrigeration current and reverse refrigeration current, so that there is no dead zone in the transition of controlled temperature from cold end to hot end. At the same time, the power drive range can be enlarged so that the drive circuit can work in two power supply modes of single power supply and double power supply, and the transistor can work in linear area without dead zone. Pulse jammer has small current ripple, stable and reliable operation, and easy to match with the front-stage modulation circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤陀螺热电制冷控制系统
本专利技术涉及一种温度控制系统，特别是一种光纤陀螺热电制冷控制系统。
技术介绍
现有的光纤陀螺的光纤光源组件由超辐射发光管、半导体热电制冷器、热敏电阻组成，当超辐射发光管内的发光芯片工作时，管芯温度会迅速上升，而输出光的功率会随着管芯温度的上升而下降，中心波长也会有所变化，所以为了获得功率恒定且中心波长不变的光源，必须控制超辐射发光管的管芯温度，使发光芯片处在恒定的温度下工作。现有的发光管温控系统采用的光源温控电路方案一般有数字脉宽调制型和模拟线性型两种：数字脉宽调制型温控电路，由于功率管工作在开关状态,因而自身消耗的功率很低，工作效率高，但是其脉宽调制会产生电磁干扰。而模拟线性型温控电路，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配。因此，在系统效率限制条件允许的情况下，为获得稳定纯净的功率信号，选择模拟线性型温控电路作为功率放大器能获得比较好的适用性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的上述不足之处，而提供一种使用模拟线性型温控电路作为功率放大器，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配的光纤陀螺热电制冷控制系统。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种光纤陀螺热电制冷控制系统，包括热电制冷驱动器，热电制冷器，超辐射发光管，热敏电阻，温度检测及闭环控制电路；所述的热电制冷驱动器，采用H桥式功率驱动电路，用于为热电制冷器提供制冷与加热的双向驱动电流；所述的热电制冷器是以帕尔帖效应（当电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界放出热量）为基础原理制成的热电制冷器，当电流流过热电制冷器时，热量由热电制冷器的一侧传送到另一侧，表现为其一端制冷，另一端加热，如果电流的方向反向，则制冷与加热的两端也会反转；所述超辐射发光管在工作时，用于输出光功率恒定的中心波长；所述热敏电阻是由电阻温度系数大的半导体材料制成的电阻元件，电阻温度系数为负值，在高精度温度控制时，温度变化很小，热敏电阻工作在线性区；所述温度检测及闭环控制电路对热敏电阻进行检测，生成热电制冷驱动器的输入电压信号，形成闭环控制。本专利技术的工作原理是：温度检测及闭环控制电路电路对热敏电阻进行监测，自动调节驱动热电制冷器的电流大小和方向，以此控制超辐射发光管加热或制冷，实现对光源管芯温度的控制。本专利技术由于采用以上结构，使用桥式结构的功率驱动电路，提供热电制冷器的双向电流控制，既能提供正向制冷电流又能提供反向制冷电流，使被控温度从冷端到热端的过渡没有死区；同时可以增大功率驱动范围，使驱动电路可工作于单电源和双电源两种供电方式，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配。附图说明图1是本专利技术所涉及的顶层系统拓扑结构示意图。具体实施方式以下将结合说明书附图对本专利技术做进一步详细说明：如图1所示，一种光纤陀螺热电制冷控制系统，包括热电制冷驱动器1，热电制冷器2，超辐射发光管3，热敏电阻4，温度检测及闭环控制电路5；所述热电制冷驱动器1用于接收温度检测及闭环控制电路5送来的输入电压VI1和VI2，输出两路电流信号TEC+和TEC-，去控制热电制冷器2，使其制热或制冷；所述热电制冷器2用于当电流流过热电制冷器时，热量由热电制冷器2的一侧传送到另一侧，表现为其一端致冷，另一端加热；如果电流的方向反向，则制冷与加热的两端也会反转；热电制冷器2接收由热电制冷驱动器1送来的两路电流值TEC+和TEC-，输出热、冷辐射；所述热敏电阻4，是由电阻温度系数大的半导体材料制成的电阻元件，电阻温度系数为负值，在高精度温度控制时，温度变化很小，热敏电阻工作在线性区；所述热敏电阻4在工作时，会输出两路温度监测信号RT+和RT-分别送到到温度检测及闭环控制电路5；所述超辐射发光管3的发光芯片工作时，温度会迅速上升，而输出光的功率会随着管芯温度的上升而下降，中心波长也会有所变化，超辐射发光管3工作在恒温的环境中，接收其它模块送来的驱动输入电流LD+,输出电流LD-，也输出光信号OTC；温度检测及闭环控制电路（5）接收两路温度监测信号RT+、RT-，输出两路控制电压信号VI1、VI2到热电制冷驱动器（1），形成对温度的闭环控制。所述热敏电阻的电阻值在室温下的变化范围为10Ω～1000000Ω。所述热敏电阻的温度系数为-2%～-6.5%。以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤陀螺热电制冷控制系统，其特征包括热电制冷驱动器，热电制冷器，超辐射发光管，热敏电阻，温度检测及闭环控制电路；所述的热电制冷驱动器，采用H桥式功率驱动电路，用于为热电制冷器提供制冷与加热的双向驱动电流；所述的热电制冷器是以帕尔帖效应为原理制成的热电制冷器；所述超辐射发光管工作时，用于输出光功率恒定的中心波长；所述热敏电阻是由半导体材料制成的电阻元件，电阻温度系数为负值；所述温度检测及闭环控制电路，用于对热敏电阻进行检测，并生成热电制冷驱动器的输入电压信号，形成闭环控制。

【技术特征摘要】
1.一种光纤陀螺热电制冷控制系统，其特征包括热电制冷驱动器，热电制冷器，超辐射发光管，热敏电阻，温度检测及闭环控制电路；所述的热电制冷驱动器，采用H桥式功率驱动电路，用于为热电制冷器提供制冷与加热的双向驱动电流；所述的热电制冷器是以帕尔帖效应为原理制成的热电制冷器；所述超辐射发光管工作时，用于输出光功率恒定的中心波长；所述热敏电阻是由半导体材料制成的电阻元...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春熹，胡封林，李爱夫，张少博，
申请(专利权)人：湖南中部芯谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43