基于半导体的制冷装置及风扇的制作方法

1.本技术属于风扇制冷技术领域，具体地，涉及一种半导体制冷装置及风扇。


背景技术：

2.随着生活水平的提高，制冷装置的需求越来越高，例如传统风扇，其结构和功能调节比较单一，都是通过电机带动扇叶转动，使空气流动，使人身体上的汗液或水分蒸发吸热，达到降温的效果，该降温方式，水分蒸发吸热的效率受水的比热容限制，无法得到更低的温度，降温效果有限，不能实现更高要求的温度调节。


技术实现要素：

3.本实用新型提出了一种半导体制冷装置及风扇，通过半导体制冷组件，使室内空气温度进一步降低，得到更好的制冷降温效果。
4.根据本技术实施例的第一个方面，提供了一种半导体制冷装置，包括半导体制冷组件、风扇控制组件以及风扇组件，风扇组件连接半导体制冷组件以及风扇控制组件；
5.半导体制冷组件包括依次连接的半导体制冷控制模块、半导体制冷驱动模块以及半导体制冷片；半导体制冷控制模块向半导体制冷驱动模块发送半导体制冷控制信号；半导体制冷驱动模块根据半导体控制信号控制半导体制冷片的制冷状态。
6.在本技术一些实施方式中，半导体制冷驱动模块根据半导体控制信号通过调节半导体制冷片的工作电压调节半导体制冷片的制冷量。
7.在本技术一些实施方式中，半导体制冷组件还包括半导体制冷供电模块；半导体制冷供电模块连接半导体制冷控制模块、半导体制冷驱动模块以及半导体制冷片，并提供工作电源。
8.在本技术一些实施方式中，半导体制冷驱动模块包括相连接的输出电压控制接口电路、输出电压调节驱动电路以及过流保护电路；
9.输出电压控制接口电路一端连接半导体制冷控制模块接收半导体制冷控制信号，输出电压控制接口电路另一端连接输出电压调节驱动电路的一端；
10.输出电压调节驱动电路的另一端连接过流保护电路的一端；
11.过流保护电路的另一端连接半导体制冷片，并输出目标电压。
12.在本技术一些实施方式中，半导体制冷驱动模块包括驱动控制芯片，驱动控制芯片包括v-pwm引脚、lg引脚、hg引脚以及power_out引脚；
13.通过v-pwm引脚输入一个调制脉宽信号，控制lg引脚以及hg引脚的开通及关断，使power_out引脚输出目标电压至半导体制冷片供电。
14.在本技术一些实施方式中，v-pwm引脚作为电压控制接口连接半导体制冷控制模块；
15.hg引脚连接第一稳压电路的一端，第一稳压电路由一个二极管和一个电阻并联构成；第一稳压电路的另一端连接第一nmos管的栅极，第一稳压电路的另一端通过一个电阻
后还连接第一nmos管的源极；第一nmos管的漏极连接电源；
16.lg引脚连接第二稳压电路的一端，第二稳压电路由一个二极管和一个电阻并联构成；第二稳压电路的另一端连接第二nmos管的栅极，第二稳压电路的另一端通过一个电阻后接地；第二nmos管的源极接地，第二nmos管的漏极连接第一nmos管的源极；
17.第二nmos管的漏极与第一nmos管的源级的连接处作为电压输出端；电压输出端依次连接一个电感和一个采样电阻，采样电阻的输出端连接power_out引脚以及cn091芯片；cn091芯片连接半导体制冷片。
18.在本技术一些实施方式中，采样电阻的两端连接驱动控制芯片的电流检测管脚，电流检测管脚分别为csn引脚和csp引脚。
19.在本技术一些实施方式中，采样电阻的输出端连接过流保护电路后接地；过流保护电路由两个电容串联构成。
20.在本技术一些实施方式中，输入电源通过第三稳压电路后连接驱动控制芯片的电源引脚；第三稳压电路包括第一支路、第二支路和第三支路，输入电源通过并联的第一支路、第二支路和第三支路后接地，第一、二支路均包括一个电容，第三支路包括两个电阻，两个电阻连接处作为第三稳压电路的输出端连接驱动控制芯片的电源引脚。
21.根据本技术实施例的第二个方面，提供了一种风扇，包括以上任一项的半导体制冷装置。
22.本技术实施例中的半导体制冷装置及风扇，半导体制冷装置包括半导体制冷组件、风扇控制组件以及风扇组件，风扇组件连接半导体制冷组件以及风扇控制组件；半导体制冷组件包括依次连接的半导体制冷控制模块、半导体制冷驱动模块以及半导体制冷片；半导体制冷控制模块向半导体制冷驱动模块发送半导体制冷控制信号；半导体制冷驱动模块根据半导体控制信号控制半导体制冷片的制冷状态。本技术通过半导体制冷组件，调节其两端电压，使室内空气温度进一步降低，得到更好的制冷降温效果。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
24.图1示出了本技术实施例的半导体制冷装置的结构示意图；
25.图2示出了本技术实施例的半导体制冷驱动模块的结构示意图；
26.图3示出了本技术实施例的半导体制冷驱动模块的电路图；
27.图4示出了本技术实施例的半导体制冷装置的另一结构示意图。
具体实施方式
28.在实现本技术的过程中，发明人在发现制冷装置的需求越来越高，例如传统风扇，其结构和功能调节比较单一，扇叶转动，使空气流动降温效果有限，不能实现更高要求的温度调节。
29.基于此，本技术通过半导体制冷组件，调节其两端电压，使室内空气温度进一步降低，得到更好的制冷降温效果。
30.具体的，半导体制冷装置包括半导体制冷组件、风扇控制组件以及风扇组件，所述
风扇组件连接所述半导体制冷组件以及风扇控制组件；所述半导体制冷组件包括依次连接的半导体制冷控制模块、半导体制冷驱动模块以及半导体制冷片；所述半导体制冷控制模块向所述半导体制冷驱动模块发送半导体制冷控制信号；所述半导体制冷驱动模块根据所述半导体控制信号控制所述半导体制冷片的制冷状态。
31.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
32.实施例1
33.图1示出了本技术实施例的半导体制冷装置的结构示意图。
34.如图1所示，本技术实施例提供了一种半导体制冷装置，包括半导体制冷组件20、风扇控制组件40以及风扇组件30，风扇组件30连接半导体制冷组件20以及风扇控制组件40。
35.其中，半导体制冷组件20包括依次连接的半导体制冷控制模块22、半导体制冷驱动模块23以及半导体制冷片24。
36.半导体制冷控制模块22向半导体制冷驱动模块23发送半导体制冷控制信号；半导体制冷驱动模块23根据半导体控制信号控制半导体制冷片24的制冷状态。
37.具体的，半导体制冷驱动模块23根据半导体控制信号通过调节半导体制冷片24的工作电压调节半导体制冷片24的制冷量。
38.图2示出了本技术实施例的半导体制冷驱动模块的结构示意图。
39.如图2所示，在一种优选实施方式中，半导体制冷驱动模块23包括相连接的输出电压控制接口电路201、输出电压调节驱动电路202以及过流保护电路203。
40.具体的，输出电压控制接口电路201一端连接半导体制冷控制模块22接收半导体制冷控制信号，输出电压控制接口电路201另一端连接输出电压调节驱动电路202的一端。
41.输出电压调节驱动电路202的另一端连接过流保护电路203的一端；过流保护电路203的另一端连接半导体制冷片24，并输出目标电压。
42.输出电压控制接口电路201通过输出不同频率和占空比的控制信号，控制输出电压调节驱动电路202，得到所需的直流电压，给半导体制冷片工作。
43.过流保护电路203在半导体制冷片工作电流过大时停止工作，防止半导体制冷片过流烧毁。
44.图3示出了本技术实施例的半导体制冷驱动模块的电路图。
45.具体电路实施中，半导体制冷驱动模块23包括驱动控制芯片ui，驱动控制芯片ui包括v-pwm引脚、lg引脚、hg引脚以及power_out引脚；
46.通过v-pwm引脚输入一个调制脉宽信号，控制lg引脚以及hg引脚的开通及关断，使power_out引脚输出目标电压至半导体制冷片24供电。
47.在一种优选实施方式中，如图4所示，v-pwm引脚作为电压控制接口连接半导体制冷控制模块22。
48.驱动控制芯片ui的hg引脚连接第一稳压电路的一端，第一稳压电路由一个二极管d1和一个电阻r8并联构成；第一稳压电路的另一端连接第一nmos管q1的栅极，第一稳压电
路的另一端通过一个电阻r9后还连接第一nmos管q1的源极；第一nmos管q1的漏极连接电源vin；
49.驱动控制芯片ui的lg引脚连接第二稳压电路的一端，第二稳压电路由一个二极管d2和一个电阻r10并联构成；第二稳压电路的另一端连接第二nmos管q2的栅极，第二稳压电路的另一端通过一个电阻r11后接地gnd；第二nmos管q2的源极接地，第二nmos管q2的漏极连接第一nmos管q1的源极；
50.第二nmos管q2的漏极与第一nmos管q1的源级的连接处作为电压输出端；电压输出端依次连接一个电感l1和一个采样电阻rcs2，采样电阻rcs2的输出端连接驱动控制芯片ui的power_out引脚以及cn091芯片；cn091芯片连接半导体制冷片24。
51.采样电阻rcs2的两端连接驱动控制芯片ui的电流检测管脚，电流检测管脚分别为csn引脚和csp引脚。
52.采样电阻rcs2的输出端连接过流保护电路后接地；过流保护电路由两个电容(c2、ce2)串联构成。
53.如图3所示，输入电源vin通过第三稳压电路后连接驱动控制芯片ui的电源引脚en；第三稳压电路包括第一支路、第二支路和第三支路，输入电源通过并联的第一支路、第二支路和第三支路后接地，第一、二支路均包括一个电容，分别为电容ce1和电容c1，第三支路包括两个电阻(r3、r4)，两个电阻(r3、r4)连接处作为第三稳压电路的输出端连接驱动控制芯片的电源引脚。
54.其它外围电路连接结构详见附图4，具体不再赘述。
55.通过图3的半导体制冷驱动电路可知，驱动控制芯片ui是半导体制冷片驱动控制芯片。其中csn、csp是电流检测管脚，当检测到半导体制冷电路过大时，停止驱动管脚lg、hg的驱动信号输出，可以保护半导体制冷片不受损坏。
56.驱动控制芯片ui的v-pwm脚是输出电压调节管脚，通过给v-pwm脚输入一个调制脉宽信号，控制lg、hg的开通及关断，使power_out输出目标电压给半导体制冷片供电。power_out电压值是可调节值，通过给v-pwm不同占空比信号，power_out可得到不同的输出电压。
57.本技术实施例中的半导体制冷装置中，半导体制冷装置包括半导体制冷组件20、风扇控制组件以及风扇组件，风扇组件连接半导体制冷组件20以及风扇控制组件；半导体制冷组件20包括依次连接的半导体制冷控制模块22、半导体制冷驱动模块23以及半导体制冷片24；半导体制冷控制模块22向半导体制冷驱动模块23发送半导体制冷控制信号；半导体制冷驱动模块23根据半导体控制信号控制半导体制冷片24的制冷状态。本技术通过半导体制冷组件20，调节其两端电压，使室内空气温度进一步降低，得到更好的制冷降温效果。
58.实施例2
59.图4示出了本技术实施例的半导体制冷装置的另一结构示意图。
60.本实施例2提供了一种风扇，包括实施例1中任一实施方式下的半导体制冷装置。
61.进一步描述的，如图2所示，半导体制冷组件20还包括半导体制冷供电模块21；半导体制冷供电模块21连接半导体制冷控制模块22、半导体制冷驱动模块23以及半导体制冷片24，并提供工作电源。
62.半导体制冷供电模块21通过ac/dc供电把市电电压转换成能够供半导体制冷片工作的直流电压。半导体制冷控制模块22通过半导体制冷驱动模块23，控制调节半导体制冷
片24的工作电压，以达到控制半导体制冷片的功率，进一步调节制冷量，实现制冷风扇制冷温度可控。
63.如图2所示，本实施例的半导体制冷装置还包括市电输出组件10，市电输出组件10为其它各个组件提供电源。风扇控制组件40具体还包括风扇电机42和风扇控制模块41。
64.本技术实施例中的风扇，通过半导体制冷组件20，调节其两端电压，使室内空气温度进一步降低，得到更好的制冷降温效果。
65.本领域内的技术人员应明白，本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
66.应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
67.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
68.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。