一种温控电路的制作方法

本发明属于微波电路，尤其涉及一种温控电路。

背景技术：

1、微波射频的温控技术决定了射频系统的工作温度范围，当今主流射频系统只能工作在-55℃～+85℃。现有的温控方案主要包括低温下加热膜升温，高温下结构传导散热的方式实现。然而，现有的射频温控技术不能满足极限温度的工作需求，低温升温会和高温散热形成矛盾点。

技术实现思路

1、为解决常温和高温环境下射频电路出现的器件无法工作的问题，本发明提供一种温控电路，能够以较低的器件成本来实现温度的控制以及电路自动恒温的需求。

2、一种温控电路，其特征在于，包括前端加热电阻网络、后端加热电阻网络、后端加热电阻控制网络、mcu控制模块、温度监测模块；

3、所述前端加热电阻网络接收到外部电源系统提供的直流电源后，开始对后端加热电阻控制网络进行加热；

4、所述后端加热电阻控制网络被加热升温至设定工作温度后，开始读取mcu控制模块输出的电平信号，其中，若电平信号为低电平，后端加热电阻控制网络启动后端加热电阻网络，若电平信号为高电平，后端加热电阻控制网络关断后端加热电阻网络；

5、所述后端加热电阻网络启动后，开始对mcu控制模块和温度监测模块加热；

6、所述mcu控制模块被加热升温至设定工作温度后，开始读取温度监测模块采集的温度，当温度大于设定温度上限时，向后端加热电阻控制网络输出高电平的电平信号，否则，向后端加热电阻控制网络输出低电平的电平信号。

7、进一步地，所述前端加热电阻网络、后端加热电阻网络内埋在电路板的中间层，后端加热电阻控制网络内埋在电路板的顶层，mcu控制模块、温度监测模块内埋在电路板的底层，其中，前端加热电阻网络的内埋位置与后端加热电阻控制网络内埋位置相对，后端加热电阻网络的内埋位置与mcu控制模块、温度监测模块的内埋位置相对。

8、进一步地，所述后端加热电阻控制网络由pmos管q1、nmos管q2和q3、电阻r1～r4组成；

9、前端加热电阻网络的输入端接入外部电源系统提供的直流电源vdd_in，输出端接地；

10、pmos管q1的源极接入直流电源vdd_in，同时还通过电阻r2连接nmos管q2的漏级，通过电阻r3连接nmos管q3的漏级；pmos管q1的漏极连接后端加热电阻网络的输入端，以此向后端加热电阻网络提供直流电源vdd_out，同时，后端加热电阻网络的输出端接地；pmos管q1的栅极连接nmos管q2的漏级，同时还通过电阻r1接地；

11、nmos管q2的源极接地，栅极连接nmos管q3的漏级；

12、nmos管q3的源极接地，栅极除了作为mcu控制模块输出的电平信号ctrl_in的接收端，还通过电阻r4接地。

13、进一步地，所述前端加热电阻网络由三个以上的电阻串联而成。

14、进一步地，所述后端加热电阻网络由三个以上的电阻序列并联而成，其中，每个电阻序列由三个以上的电阻串联而成。

15、有益效果：

16、1、本发明提供一种温控电路，采用内嵌电阻的形式构建加热电阻网络，在内嵌电阻加热情况下采用25w的加热功率对基板进行加热，预热十分钟后基板温度已经从-90℃上升至-40.5℃，而传统加热膜加热方式需要44w的加热功率，所以内嵌电阻形式相比于传统加热膜方式加热效率更高，热转换效率也更高，能够以较低的器件成本来实现温度的控制以及电路自动恒温的需求。

17、2、本发明提供一种温控电路，可以根据系统电源电压要求，实现不同功耗的加热模式，从而满足多种温度下的射频系统工作需求。

18、3、本发明提供一种温控电路，温度变化由mcu控制器和温度检测芯片来完成，可根据具体的温度范围来选择系统电源电压，具有很大的灵活性。

技术特征：

1.一种温控电路，其特征在于，包括前端加热电阻网络、后端加热电阻网络、后端加热电阻控制网络、mcu控制模块、温度监测模块；

2.如权利要求1所述的一种温控电路，其特征在于，所述前端加热电阻网络、后端加热电阻网络内埋在电路板的中间层，后端加热电阻控制网络内埋在电路板的顶层，mcu控制模块、温度监测模块内埋在电路板的底层，其中，前端加热电阻网络的内埋位置与后端加热电阻控制网络内埋位置相对，后端加热电阻网络的内埋位置与mcu控制模块、温度监测模块的内埋位置相对。

3.如权利要求1所述的一种温控电路，其特征在于，所述后端加热电阻控制网络由pmos管q1、nmos管q2和q3、电阻r1～r4组成；

4.如权利要求1～3任一权利要求所述的一种温控电路，其特征在于，所述前端加热电阻网络由三个以上的电阻串联而成。

5.如权利要求1～3任一权利要求所述的一种温控电路，其特征在于，所述后端加热电阻网络由三个以上的电阻序列并联而成，其中，每个电阻序列由三个以上的电阻串联而成。

技术总结
本发明提供一种温控电路，包括前端加热电阻网络、后端加热电阻网络、后端加热电阻控制网络、MCU控制模块、温度监测模块；采用内嵌电阻的形式构建加热电阻网络，在内嵌电阻加热情况下采用25W的加热功率对基板进行加热，预热十分钟后基板温度已经从‑90℃上升至‑40.5℃，而传统加热膜加热方式需要44W的加热功率，所以内嵌电阻形式相比于传统加热膜方式加热效率更高，热转换效率也更高，能够以较低的器件成本来实现温度的控制以及电路自动恒温的需求。

技术研发人员：陈松松,黄勇,董育其,宋致明,朱冬冬,许冰
受保护的技术使用者：南京博海微系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/18