专利名称：恒流致冷温度控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于半导体致冷温度控制器的结构改进，涉及电子技术领域。
目前的半导体制冷器多采用恒压直流供电，用切断电源的办法进行温度控制。由于半导体致冷器为低压大电流供电，所以电压的微小波动都会引起负载电流较大的变化，甚至被烧坏；另一方面，大电流的通断转换将会引起电磁振动和电磁干扰，这对半导体致冷器的使用寿命及其微弱信号的检测是极其有害的。现有的致冷温度控制器电路部分的构成为，由测温电路、比较器和跟随器构成的温度比较器和供电控制器连通至负载，本实用新型就是对供电控制器的结构进行改进。
本实用新型的目的在于，设计一种恒流致冷温度控制器，能够减少电磁振动和干扰，延长半导体致冷器的使用寿命。
本实用新型的技术方案是，在由温度比较器和供电控制器连通至负载构成的致冷温度控制器的电路中，对供电控制器进行改进，其特征在于，供电控制器由恒流源和控制电路及光电耦合器构成，由温度比较器的输出端先经过光电耦合器连至控制电路，再由控制电路以能部分切断电流的结构来控制恒流源。其中控制电路采用一只晶体管与恒流源的设定电位器相并联的结构；接在控制线路输入端的光电耦合器能够把恒流源的地线与温度比较器的地线隔离开。
由上述可以看出，由于本实用新型采用恒流源和光电耦合器及能部分切断供电电流的控制电路，利用晶体管通断时内阻的变化，从而使所设计的致冷温度控制器在致冷时能供给所需的金额电流，在停止致冷时只部分切断供给电流，这样使得致冷器起动或停止时电流都是逐渐上升或降低，明显降低了电磁振动和干扰，延长了半导体致冷器的使用寿命。本实用新型还具有结构简单、制作容易的优点，适用于各种半导体致冷器的致冷温度控制。
附
图1为本实用新型所设计恒流致冷温度控制器电路的结构框图，图中虚线框为本实用新型的特征所在；附图2为本实用新型所设计恒流致冷温度控制器中供电控制器一种实例的电路原理图，图中a和b为温度比较器的连接。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施方案和工作原理。
参见附图，本实用新型所设计的致冷温度控制器是由温度比较器和供电控制器两部分构成，其中温度比较器由测温电路、比较器、跟随器组成，属已有技术，这里不再赘述；而供电控制器由恒流源，控制电路和光电耦合器组成，其所使用元器件亦属已有技术；其连接结构为，由温度比较器的输出连线a和b先经光电耦合器I4再连至控制电路控制恒流源；控制电路的构成有，集成光电耦合器I4、电阻R13-15，发光二极管D3、晶体管T1和T4，光电耦合器I4能够把恒流源的地线与温度比较器的地线隔离，而晶体管T1(可选用NPN型)与恒流源的设定电位器W1的并联结构，能够实现部分切断供电电流达到控制恒流源的目的；恒流源的构成有由变压器B、整流桥B1、电容C3和电阻R12构成的整流滤波电路，由电阻R11和发光二极管D2构成电源接通指示电路，由集成三端稳压块I2、电容C4和C5、电阻R16及设定电位器W1构成基准电源，由运算放大器I3、电阻R17- 20和电容C1构成误差放大器，由晶体管T2和T3构成电流放大器，电阻R21为恒流源内负载，RL为外负载。
参见附图，本实用新型的工作原理如下，当温度高于致冷器设定值时，由温度比较器传来的高电平经光电耦合器I4后，输出低电平，一路使晶体管T4导通，使发光管D3点燃，表明致冷所需的电流全额供给；另一路使晶体管T1载止，恒流源按设定的致冷电流向半导体致冷器RL供电，温度降低。当温度达到或低于致冷器设定值时，温度比较器传来的低电平经光电耦合器I4后，输出高电平，一路使晶体管T4载止使发光管D3熄灭，表明处在非金额供电状态；另一路使晶体管T1导通，由于T1对电位器W1的并联分流作用，减少了电位器W1中心抽头上的电压，使恒流源输出的电流能平缓地减少对致冷器RL的供电电流，使温度在设定值附近呈微小的变动。避免了因电流骤变对其他器件产生的干扰和影响。
发明人按上述要求制作的恒流致冷温度控制器，经使用和检测，其恒流源供电电流0.5-10A可调，电流稳定度为1％，温度控制范围取决于半导体致冷器的性能，控制精度为±0.5℃。
权利要求1．一种恒流致冷温度控制器，其电路部分由温度比较器和供电控制器组成，其特征在于，所述的供电控制器由恒流源和控制电路及光电耦合器组成，是由温度比较器的输出线先经光电耦合器连至控制电路，再由控制电路控制恒流源的输出，其控制电路为部分切断供电电流的结构。
2．根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述控制电路的构成有光电耦合器I4、电阻R13、R14、R15，发光二极管D3，晶体管T1和T4；其中晶体管T1与恒流源的设定电位器W1相并联，光电耦合器I4能够把恒流源的地线与温度比较器的地线隔离开。
3．根据权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述恒流源的结构为电源电由变压器B进入由整流桥B1、电容C3和电阻R12构成的整流滤波电路，输出的直流电分四路，一路接入由电阻R11和发光二极管D2构成的电源接通指示电路，另一路接入由集成三端稳压块I2、电容C4和C5、电阻R16及电位器W1构成的基准电源电路，为控制器提供基准电源，再一路接入由运算放大器I3、电阻R17、R18、R19、R20和电容C1构成的误差放大器电路，用于检出误差信号，还有一路接入由晶体管T2和T3构成的电流放大器得到所需的输出电流，在电流放大器的输出端与负载并联有恒流源内负载R21。
专利摘要一种恒流致冷温度控制器,本实用新型的特点是其供电控制器由恒流源和控制电路及光电耦合器组成,其控制电路采用能部分切断供电电流的结构来控制恒流源,这样使得致冷器起动或停止时电流都是逐渐上升或降低,能够明显减小电磁振动和干扰,延长了半导体致冷器的使用寿命,具有结构简单、制作容易的优点,适用于各种半导体致冷器的致冷温度控制。
文档编号G05D23/19GK2325808SQ9724204
公开日1999年6月23日 申请日期1997年10月20日 优先权日1997年10月20日
发明者任克惠, 欧阳娴, 郝志琦 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所