一种集成控温的半导体制冷制热片制造技术

本发明专利技术涉及半导体制冷制热技术领域，公开了一种集成控温的半导体制冷制热片，包括PCBA集成控温系统和半导体制冷制热片，PCBA集成控温系统包括供电模块、处理模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块，供电模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块均与处理模块电连接，电源极性检测模块与供电模块电连接，供电电路连接外部输入电源，正反驱动模块连接半导体制冷制热片的金属导体，电源极性检测模块检测与供电模块电连接，本发明专利技术通过PCBA集成控温系统可以对半导体制冷制热片的温度进行实时精准的监控，保证半导体制冷制热片的恒温进行。冷制热片的恒温进行。冷制热片的恒温进行。

A semiconductor refrigeration and heating sheet with integrated temperature control

【技术实现步骤摘要】
一种集成控温的半导体制冷制热片


[0001]本专利技术涉及半导体制冷制热
，特别是一种集成控温的半导体制冷制热片。

技术介绍

[0002]半导体制冷片通上直流电以后，其冷端从周围吸收热量，可用于制冷；其热端释放热量至周围环境中，可用于制热。半导体制冷系统无机械转动，所以无噪音、无磨损、运行可靠、维护方便；通过改变电流方向达到冷却和加热的不同目的。与传统的蒸汽压缩式、蒸汽喷射式和吸收式制冷技术相比，半导体制冷具有以下特点：不使用制冷剂、不污染环境、体积小、重量轻、结构简单、容易操作；冷却速度快，而且便于通过工作电流大小实现可控调节；可只冷却某一专门元件或指定空间；可在失重或超重等极端环境下运行。目前的半导体制冷制热片无法对制冷或制热的温度进行精准的检测和调控，半导体制冷制热片的电流无法根据恒温进行调节，半导体制冷制热片难以保持恒温的工作。

技术实现思路

[0003]为此，需要提供一种集成控温的半导体制冷制热片，解决半导体制冷制热片无法对温度进行监控和调整的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种集成控温的半导体制冷制热片，包括PCBA集成控温系统和半导体制冷制热片半导体制冷制热片包括两个绝缘陶瓷片，两个绝缘陶瓷片之间设有N型半导体、P型半导体和金属导体，所述金属导体连接N型半导体和P型半导体，
[0005]所述PCBA集成控温系统包括供电模块、处理模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块，所述供电模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块均与处理模块电连接，所述电源极性检测模块与供电模块电连接，所述供电电路连接外部输入电源，所述正反驱动模块连接半导体制冷制热片的金属导体，所述电源极性检测模块检测与供电模块电连接，
[0006]上述技术方案具有以下有益效果：
[0007]本专利技术中，N型半导体和P型半导体组成P
‑
N电偶对，两个绝缘陶瓷片作为半导体制冷制热片的冷端和热端，电源极性检测模块用于检测输入电流的极性并通过处理模块控制正反驱动模块切换相应的驱动电路，由此半导体制冷制热片进行制冷或者制热，热端、冷端温度采样模块能够及时的对温度进行采样，从而对温度进行实施监控，最终通过处理模块控制电流的大小和方向，该半导体制冷制热片可以按照PCBA集成控温系统预先设定好一定温度区域完成制冷或加热，从而使得半导体制冷制热片进行恒温工作。
附图说明
[0008]图1为具体实施方式所述供电模块的电路图。
[0009]图2为具体实施方式所述处理模块的电路图。
[0010]图3为具体实施方式所述正反驱动模块的电路图。
[0011]图4为具体实施方式所述热端温度采样模块和冷端温度采样模块的电路图。
[0012]图5为具体实施方式所述电源极性检测模块的电路图。
[0013]图6为具体实施方式所述半导体制冷制热片的结构图。
[0014]附图标记说明：
[0015]1、缘陶瓷片；2、金属导体；3、P
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N电偶对；4、外部输入电源。
具体实施方式
[0016]为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0017]请参阅图1
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6，本实施例公开了一种集成控温的半导体制冷制热片，包括PCBA集成控温系统和半导体制冷制热片，半导体制冷制热片包括两个绝缘陶瓷,1，两个绝缘陶瓷片1之间设有N型半导体、P型半导体和金属导体2，金属导体2连接N型半导体和P型半导体，N型半导体和P型半导体组成P
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N电偶对3。
[0018]所述PCBA集成控温系统包括供电模块、处理模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块，所述供电模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块均与处理模块电连接，所述电源极性检测模块与供电模块电连接，所述供电电路连接外部输入电源4，所述正反驱动模块连接半导体制冷制热片的金属导体，所述电源极性检测模块检测与供电模块电连接，
[0019]本实施例中，所述PCBA集成控温系统包括两个温度采样模块，两个温度采样模块分别采集半导体制冷制热片的冷端和热端的温度信号，PCBA集成控温系统通过控制N型半导体、P型半导体和金属导体的工作电缆的大小和方向，以控制半导体制冷制热片工作功率。
[0020]所述供电模块包括整流电路、可控恒流DC
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DC变换电路、5V稳压电路和调控电路，所述整流电路与可控恒流DC
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DC变换电路和5V稳压电路连接，所述5V稳压电路与处理模块连接，所述调控电路连接处理模块和可控恒流DC
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DC变换电路，所述可控恒流DC
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DC变换电路与正反驱动模块电连接，整流电路连接外部输入电源。整流电路对外部输入电源进行整流和滤波，5V稳压电路为处理模块提供温度的工作电压，处理模块通过调控电路PWM信号控制输出电流和工作电压的大小，由此对制冷或制热温度进行控制。
[0021]具体的，处理模块包括控制芯片U2，所述整流电路包括整流桥D1、电容C16、电容C7和连接器J1，连接器J1连接外部输入电源，整流桥D1的引脚3连接连接器J1的引脚2和电容C16，所述整流桥D1的引脚4连接连接器J1的引脚1和电容C16的另一端，整流桥D1的引脚2接地，整流桥D1的引脚1连接电容C7，电容C7的另一端接地，
[0022]所述5V稳压电路包括稳压器U1、电阻R11、电容C13、电容C8、电容C6,所述稳压器U1的引脚3连接整流桥D1的引脚1和电容C6，电容C6的另一端接地，稳压器U1的引脚2连接+5V输出端、电阻R11、电容C13和电容C8，电阻R11、电容C13和电容C8的另一端接地，+5V输出端连接控制芯片U2，
[0023]所述可控恒流DC
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DC变换电路包括DC
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DC变换器U3、电容C11、电感L1、电阻R21、电容C1和电容C14,DC
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DC变换器U3引脚5连接整流桥D1的引脚1，DC
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DC变换器U3引脚4连接控
制芯片U2引脚16，DC
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DC变换器U3引脚2接地，DC
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DC变换器U3引脚1连接电容C11，DC
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DC变换器U3引脚6连接电容C11的另一端和电感L1，DC
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DC变换器U3引脚3连接电阻R21和电容C1，电感L1的另一端、电阻R21的另一端和电容C1的另一端连接+VSW输出端和电容C14，电容C14的另一端连接接地，+VSW输出端连接正反驱动模块。
[0024]控制芯片U2为高速1T 51内核单片机，通过NTC温度采样经过内部PID算法，输出PWM信号来控制DC
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DC变换器U3输出电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成控温的半导体制冷制热片，其特征在于，包括PCBA集成控温系统和半导体制冷制热片，半导体制冷制热片包括两个绝缘陶瓷片，两个绝缘陶瓷片之间设有N型半导体、P型半导体、金属导体和，所述金属导体连接N型半导体和P型半导体，所述PCBA集成控温系统包括供电模块、处理模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块，所述供电模块、正反驱动模块、电源极性检测模块、热端温度采样模块和冷端温度采样模块均与处理模块电连接，所述电源极性检测模块与供电模块电连接，所述供电电路连接外部输入电源，所述正反驱动模块连接半导体制冷制热片的金属导体，所述电源极性检测模块检测与供电模块电连接。2.如权利要求1所述的集成控温的半导体制冷制热片，其特征在于，所述供电模块包括整流电路、可控恒流DC
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DC变换电路、5V稳压电路和调控电路，所述整流电路与可控恒流DC
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DC变换电路和5V稳压电路连接，所述5V稳压电路与处理模块连接，所述调控电路连接处理模块和可控恒流DC
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DC变换电路，所述可控恒流DC
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DC变换电路与正反驱动模块电连接，整流电路连接外部输入电源。3.如权利要求2所述的集成控温的半导体制冷制热片，其特征在于，所述处理模块包括控制芯片U2，所述整流电路包括整流桥D1、电容C16、电容C7和连接器J1，连接器J1连接外部输入电源，整流桥D1的引脚3连接连接器J1的引脚2和电容C16，所述整流桥D1的引脚4连接连接器J1的引脚1和电容C16的另一端，整流桥D1的引脚2接地，整流桥D1的引脚1连接电容C7，电容C7的另一端接地；所述5V稳压电路包括稳压器U1、电阻R11、电容C13、电容C8、电容C6,所述稳压器U1的引脚3连接整流桥D1的引脚1和电容C6，电容C6的另一端接地，稳压器U1的引脚2连接+5V输出端、电阻R11、电容C13和电容C8，电阻R11、电容C13和电容C8的另一端接地，+5V输出端连接控制芯片U2；所述可控恒流DC
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DC变换电路包括DC
‑
DC变换器U3、电容C11、电感L1、电阻R21、电容C1和电容C14，DC
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DC变换器U3引脚5连接整流桥D1的引脚1，DC
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DC变换器U3引脚4连接控制芯片U2引脚16，DC
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DC变换器U3引脚2接地，DC
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DC变换器U3引脚1连接电容C11，DC
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DC变换器U3引脚6连接电容C11的另一端和电感L1，DC
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DC变换器U3引脚3连接电阻R21和电容C1，电感L1的另一端、电阻R21的另一端和电容C1的另一端连接+VSW输出端和电容C14，电容C14的另一端连接接地，+VSW输出端连接正反驱动模块；所述调控电路包括电阻R17、电阻R18、电容C12、电容C15、电容C10、电阻R20、电阻R10,DC
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DC变换器U3引脚3连接电阻R17，电阻R17的另一端连接电阻R18、电容C12和控制芯片U2的引脚3，电阻R18和电容C12的另一端连接控制芯片U2引脚2、电容C15、电容C10、电阻R20和电阻R10,电阻R20和电容C10的另一端接地，电容C15的另一端连接控制芯片U2引脚1，电阻R10的另一端连接控制芯片U2的引脚13。4.如权利要求3所述的集成控温的半导体制冷制热片，其特征在于，所述整流桥D1的型号为ABS10，稳压器U1的型号为H7550，所述DC
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DC变换器U3的型号为JW5017S。5.如权利要求3所述的集成控温的半导体制冷制热片，其特征在于，电源极性检测模块包括电阻R1、电阻R3、齐纳二极管D5、电阻R2、电阻R4和齐纳二极管D，电阻R1连接电阻R3、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤林，杨贵云，
申请(专利权)人：厦门优佰仕电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：