基于TEC的工作特性,本文设计了具有高功率三极管TIP122的TEC器件的恒流控制电路,以及TEC器件的工作特性。要:结合TEC的工作功能,TEC恒流控制电路采用TIP122大功率晶体管设计,最后对TEC器件的工作特性进行了测试和分析。电冷却器恒流控制;热电冷却器恒流驱动;运算放大器分类号:TM02文献代码:A文章编号:1006-4311(2010)36-0194-01引言的光电流和光通信的测量系统精度的稳定性和测量通常需要冷却光源设备。热电冷却器的运行过程中,由于其相对较大的控制电流(通常大于300 mA),为了满足半导体激光器的工作温度要求,我们设计了制冷回路TEC使用多个运算放大器和集成电子元件。于TEC的工作特性,本文设计了具有高功率三极管TIP122的TEC器件的恒流控制电路,以及TEC器件的工作特性。TEC制冷电路设计温度传感电路本文采用陶瓷粉末处理的NTC型热敏电阻作为探头。热敏电阻连接到恒流源,对热敏电阻两端的电压进行采样,并将温度转换为电信号。设计使用一个运算放大器OP07,齐纳二极管BZV55-C2V4和一个2N2907 PNP型晶体管来操作热敏电阻,其特征在于R 5是一个热敏电阻和耐组成的恒定电流源电路环境温度为10kΩ。齐纳二极管BZV55-C2V4运行,在两端的电压稳定在2.4 V,冷库安装使得在OP07A的正输入端的电压为9.6 V.根据短路的特性在运算放大器的两个输入端,端子R3的电压也是9.6 V.电流为(12V-9.6V)/220KΩ10μA三极管的集电极电流约为等于发射极的电流,恒流源电路产生10μA的恒定电流。以得出结论,热敏电阻Rt在常温下被分成0.1V的电压,并且该电压值也是参考电压的值。
着温度的升高,热敏电阻的电阻变化可以转换为电压变化,由LM224运算放大器差分放大,使TEC冷却半导体激光器。
分放大电路结合TEC温度控制原理必须首先将热敏电阻的电阻值转换为可变电压信号,然后差分放大,以提高控制精度,电路的放大系数必须很高,最终输出电压为3V。部电流小于1A,不仅保证了TEC冰箱的稳定运行,而且提高了温度控制的准确性。较器的工作原理如下:将参考电压设置为V0,热敏电阻的输出电压为Vt,输出电压为Vout,V0连接到运算放大器的前端,Vt为连接到运算放大器的负端;在初始阶段,保留V0 = Vt,然后Vout = 0,TEC不起作用;如果消耗装置的工作温度增加,则热敏电阻的电阻值减小,导致输出电压Vt下降,使Vt-V0 <0,比较器的输出正向前; Vout控制恒流源以降低TEC器件冷端的温度;当功率器件(激光器)的工作温度回到初始状态时,相应的端电压Vt = V0,比较器的输出再次等于0.器件TEC不起作用并且过程冷却完成。正连接的差分放大器电路由两个LM224级联运算放大器组成,它们执行温度信号的鉴别和放大功能。
于TEC在其操作期间的电阻,TEC的控制电路持续减小。果使用恒定电压源,则TEC中流动的电流将增加。
于TEC需要较大的控制电流,因此在选择恒流源时,应选择具有高额定功率和稳定输出电流的恒流器件。
之,NPN型晶体管TIP122被确定为恒流源。电阻选择中,使用RX21漆型功率线圈电阻器。
主要技术参数:额定电流消耗70°C 10w,电阻5Ω,电阻容差5%,电阻温度系数±250PPM /°C。验结果与分析稳定性试验该型号采用半冷却板导体类型TES1至3103.最大温差电流为Imax = 3A,最大控制电压为Vmax = 3.5V,最大温差为Tmax = 67°C。电位器R1为设置时,TEC可以使用不同的恒定电流运行。们可以测试冷TEC表面的温度漂移,以获得TEC控制电路的稳定性。
温度差和TEC的两个端部之间的电流关系验证我们应用TEC的冷热面的两个热敏电阻器,修改中流动的电流在TEC,测量冷面上的热敏电阻和热,然后转换它。达到温度时,可以通过减去两者来获得TEC两端之间的温差。
TEC的冷表面温度首先降低,然后升高,然后热表面的温度不断升高,冷表面和热表面之间的温差逐渐增大,直到达到一定的最大值,然后逐渐减少。度差与TEC两端电流之间的关系近似为抛物线,其演化趋势反映了TEC的工作特性。论TEC器件的驱动电路属于高功率驱动器,必须特别注意电路中电阻器,运算放大器和元件的分布。文分析了TEC温度和TEC控制电路的工作特性,恒流源控制电路确保TEC具有良好的线性输出特性,并且电路在短时间内表现出良好的稳定性。
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