【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种自动控温的超低温半导体制冷控制器及其自动控温方法，该装置和方法用于低温或超低温的制冷控制，适用于低温或超低温运转光纤激光器、超低温恒温冷藏、以及用于由多片半导体制冷片所构成的低温或超低温制冷系统。
技术介绍
低温、超低温制冷可广泛应用于生物制药、低温电子、半导体制造等许多科学研究及
，特别是在超低温环境实验仪器、设备中占有重要位置，往往具有不可替代的作用。目前，常用的制冷技术有压缩机制冷、半导体制冷技术等，其中半导体制冷技术由于无机械磨损、低噪声、无污染等优点而受广泛关注。 超低温制冷主要采用压缩机制冷或采用液氮等手段获得，对于要将温度制冷到-10(TC以下，常常需要采用双级复迭式蒸汽压缩制冷系统，但是该系统结构复杂、成本很高；采用液氮等手段虽然能够获得低温，但该技术操作不便，且有一定的危险性，同时，该技术只能适应于短时制冷需要，长时间使用需要大量的液氮来维持，使用成本高昂。
技术实现思路
针对上述现有技术中超低温制冷及其控制方法的不足或缺陷，本专利技术的目的在于，提供一种，该控制器采用多层半导体制冷片堆叠形成制冷体，同时通过控制半导体制冷片...
【技术保护点】
一种自动控温的超低温半导体制冷器，其特征在于，包括温度传感器（1）、预设温度调节器（2）、控制器（3）、可控开关堆（4）、直流电源（5）、半导体制冷堆（6）、散热器（8）、绝热外壳（9）；其中，所述可控开关堆（4）由多个相同的可控开关（4？1）组成；所述半导体制冷堆（6）置于散热器（8）的上表面，半导体制冷堆（6）的上表面为吸热端，下表面为放热端；绝热外壳（9）扣在散热器（8）上方且将半导体制冷堆（6）置于内部，绝热外壳（9）内部的腔体为真空腔；所述温度传感器（1）安装在绝热外壳（9）内部；所述温度传感器（1）、预设温度调节器（2）和每个可控开关（4？1）分别与控制器（3）...
【技术特征摘要】
1.一种自动控温的超低温半导体制冷器，其特征在于，包括温度传感器(I)、预设温度调节器(2)、控制器(3)、可控开关堆(4)、直流电源(5)、半导体制冷堆(6)、散热器(8)、绝热外壳(9);其中，所述可控开关堆(4)由多个相同的可控开关(4-1)组成；所述半导体制冷堆(6)置于散热器(8)的上表面，半导体制冷堆(6)的上表面为吸热端，下表面为放热端；绝热外壳(9)扣在散热器(8)上方且将半导体制冷堆(6)置于内部,绝热外壳(9)内部的腔体为真空腔；所述温度传感器(I)安装在绝热外壳(9)内部；所述温度传感器(I)、预设温度调节器(2)和每个可控开关(4-1)分别与控制器(3)连接；可控开关(4-1)的个数与一个制冷体(12)中包含的半导体制冷片(13)的层数相同，每个可控开关(4-1)对应连接半导体制冷堆(6)中位于同一层的半导体制冷片(13);直流电源(5)通过可控开关(4-1)连接半导体制冷片(13)为其供电。2.如权利要求I所述的自动控温的超低温半导体制冷器，其特征在于，所述半导体制冷堆(6)包括制冷内芯(10)以及包覆在制冷内芯侧面的保温隔热材料(7)，制冷内芯(10)由一个或多个相同的制冷体(12)组成，所述的制冷体(12)由多个半导体制冷片(13)和多个热忱(14)交替堆叠而成，且制冷体(12)的上下表面均为半导体制冷片(13)，在半导体制冷片(13)与热忱(14)之间均涂覆有导热助剂或导热材料；半导体制冷片(13)的上表面吸热下表面放热。3.如权利要求I所述的自动控温的超低温半导体制冷器，其特征在于，所述散热器(8)包括外壳以及与该外壳内部相连通的进水管(20)和出水管(21)，该外壳内部设置许多竖直方向的隔板(23)，隔板(23)使外壳内腔形成一条迂回前进的冷却水道(22)，进水管(20)连接冷却水道(22)的入口，出水管(21)连接该冷却水道(22)的出口。4.如权利要求I所述的自动控温的超低温半导体制冷器，其特征在于，所述绝热外壳(9)采用双层外壁的真空罩，且该真空罩的双层外壁间为真空。5.如权利要求I所述的自动控温的超低温半导体制冷器，其特征在于，所述制冷器还包括最佳一级占空比按钮(Kl)和极限温度按钮(K2)，它们均与控制器(3)相连接。6.一种权利要求I所述的超低温半导体制冷器的自动控温方法，其特征在于，具体包括如下步骤 步骤I :开启直流电源(5)，系统初始化，根据需要设定制冷温度Ts ； 步骤2 :控制器(3)从最下层占空比和温度对应关系表中读取Y=100%时的最佳一级脉冲占空比X，如果读到，则控制器(3)控制半导体制冷片(13)工作，由下至上各层半导体制冷片(13)工作脉冲占空比依次为Υ、Χ、Χ2、Χ3、…、为制冷体(12)中包含的半导体制冷片(13)的层数，然后进入步骤3 ;否则执行步骤4 ; 步骤3:温度传感器(I)实时采集绝热外壳(9)内的温度，如果采集温度大于设定温度Ts，则控制器(3)控制系统进入满负荷工作状态，然后执行步骤3 ;如果采集温度等于设定温度，则控制器(3)控制系统进入步骤6的恒温工作状态流程，然后执行步骤3 ;如果采集温度小于设定温度，则进入停机状态，然后执行步骤3 ； 满负荷工作状态过程中，最下层半导体制冷片(13)以直流状态工作，其余各层的工作脉冲占空比由下至上依次为X、X2、X3、…、X^^YzlOO。/。，!!为制冷体(12)中包含的半导体制冷片(13)的层数； 步骤4 :控制器(3)控制系统进行首次运行；记录极限温度、其对应的最佳一级脉冲占空比X、最下层工作脉冲占空比Y=ioo%，将三者作为同一组数据存入最下层占空比和温度对应关系表； 步骤5 :在系统运行过程中，如果需要调整最佳一级脉冲占空比X，则其调整方法采用尝试改变一级脉冲占空比X，然后根据采集温度的变化确定最佳一级脉冲占空比X ； 步骤6 :系统进行恒温工作状态流程； 步骤7 :在系统运行过程中，操作人员通过预设温度调节器(2)设定制冷温度Ts引起温度变化，或者系统热环境改变引起温度变化，控制器(3)对系统的控制包括如下步骤 步骤701 :温度传感器(I)实时采集温度； 步骤702 :控制器(3)将采集温度T与设定温度Ts比较，如果T〈Ts，控制器(3)进入停机状态，执行步骤70...
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