一种TEC驱动电路的制作方法

本技术涉及半导体温度控制，具体涉及一种tec驱动电路。

背景技术：

1、在利用激光器测量气体的含量时，由于特定气体能吸收特定波长的激光进行能量跃迁，这个特定的波长一般都是只有几个皮米的范围，因此需要将激光器的波长调整到气体的特定吸收波长才能激发特定气体的吸收特性，从而进行下一步的测量。若激光器的波长范围太宽，可能覆盖特征气体的连续几个吸收峰，将会带来测量的不确定性太大，因此不推荐这种激光器，一般推荐使用的激光器的波长范围为5－10皮米，这样才能满足设计需求，并通过调整激光器的工作电流和工作温度来使激光器发出来的光全部处于特定气体的吸收范围，最大限度的激发特定气体的吸收。因此，需要对激光器的工作电流和工作温度进行精确的控制。

2、而半导体制冷片(tec)是利用半导体材料的珀尔贴效应制成的一种片状器件，可通过改变电流方向来实现加热和制冷，是目前温度控制精度最高的一种温控器件。因此，如何对激光器的工作电流进行控制，同时利用半导体制冷片对激光器的工作温度进行控制是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种tec驱动电路，其简化了整体电路，解决了如何对激光器的工作电流进行控制，同时利用半导体制冷片对激光器的工作温度进行控制的问题，节省了设备成本。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种tec驱动电路，包括恒流模块1、集成有tec和热敏电阻的激光器芯片2和恒温控制模块3，所述恒流模块1通过所述激光器芯片2与所述恒温控制模块3连接；

4、所述恒流模块1将外部输入的dac信号作为电源供给所述激光器芯片2以使其工作，所述恒温控制模块3通过采集所述激光器芯片2中热敏电阻两端的测量电压得到所述激光器芯片2的当前温度，并将所述测量电压与基准电压进行比较，得到所述当前温度与所述基准电压对应的标准温度的比较结果；

5、在所述比较结果为所述当前温度大于所述标准温度时，所述恒温控制模块3控制所述激光器芯片2中的tec制冷；

6、在所述比较结果为所述当前温度小于所述标准温度时，所述恒温控制模块3控制所述激光器芯片2中的tec制热。

7、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

8、优选的，所述恒流模块1包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、运放u1a、二极管d1和三极管q1，外部输入dac信号dacout通过所述电阻r1分别与所述电阻r2的一端、所述电容c1的一端和所述运放u1a的同相输入端连接，所述电阻r2的另一端、所述电容c1的另一端与所述运放u1a的负电源极连接端共同接地，所述运放u1a的反相输入端分别与所述电阻r3的一端和所述电容c4的一端连接，所述电阻r3的另一端分别与所述电阻r5的一端、所述电阻r6的一端、所述二极管d1的正极和所述激光器芯片2的ld－脚连接，所述电阻r5的另一端、所述电阻r6的另一端和所述激光器芯片2的pd+脚共同接地，所述二极管d1的负极分别与所述激光器芯片2的ld+脚和所述三极管q1的发射极连接，所述电容c4的另一端和所述运放u1a的输出端通过所述电阻r4与所述三极管q1的基极连接，所述三极管的集电极分别与3.3at外部电源、所述电容c5的正极和所述电容c6的一端连接，所述电容c5的负极和所述电容c6的另一端共同接地，所述运放u1a的正电源极连接端分别与所述3.3at外部电源、所述电容c2的正极和所述电容c3的一端连接，所述电容c2的负极和所述电容c3的另一端共同接地。

9、优选的，所述运放u1a的型号为ad8629arz。

10、优选的，所述恒温控制模块3包括：电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电容c7、电容c8、电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、电容c14、电容c15、电容c16、电容c17、电容c18、电容c19、电容c20、电容c21、电容c22、电容c23、电容c24、电容c25、电容c26、电感l1、电感l2、控制芯片u4、dac芯片u5、运放u6a、运放u6b、votec接线端tp1和ctrl接线端tp2，所述控制芯片u4的lx1脚与所述电感l1的一端连接，所述电感l1的另一端分别与所述电容c7的一端、所述电容c8的一端、所述电阻r7的一端和所述控制芯片u4的cs脚连接，所述电容c7的另一端接地，所述电容c8的另一端分别与所述激光器芯片2的tec－脚、所述电容c9的一端、所述电感l2的一端和所述控制芯片u4的os2脚连接，所述电阻r7的另一端分别与所述激光器芯片2的tec+脚和所述控制芯片u4的os1脚连接，所述电感l2的另一端与所述控制芯片u4的lx2脚连接，所述电容c9的另一端与所述电容c10的一端共同接地，所述电容c10的另一端与所述控制芯片u4的comp脚连接，所述控制芯片u4的itec脚与所述电容c17的一端和所述votec接线端tp1连接，所述电容c17的另一端接地，所述控制芯片u4的shdn脚分别与所述电阻r14的一端和所述ctrl接线端tp2连接，所述电阻r14的另一端接地，所述控制芯片u4的vdd脚、pvdd1脚、pvdd2脚和freq脚共同与所述电容c11的正极、所述电容c12的一端、所述电容c13的一端、所述电容c14的一端和所述3.3at外部电源连接，所述电容c11的负极、所述电容c12的另一端、所述电容c13的另一端和所述电容c14的另一端共同接地，所述控制芯片u4的ref脚分别和所述电容c15的一端、所述电阻r8的一端、所述电阻r9的一端、所述电阻r10的一端、所述电容c16的一端、所述电阻r15的一端和所述电阻r20的一端连接，所述控制芯片u4的pgnd1脚、pgnd2脚、gnd脚和pad脚与所述电容c15的另一端共同接地，所述控制芯片u4的maxip脚分别与所述电阻r8的另一端和所述电阻r11的一端连接，所述控制芯片u4的maxin脚分别与所述电阻r9的另一端和所述电阻r12的一端连接，所述控制芯片u4的maxv脚分别与所述电阻r10的另一端和所述电阻r13的一端连接，所述电容c16的另一端接地，所述电阻r11的另一端、所述电阻r12的另一端、所述电阻r13的另一端和所述电容c18的一端共同接地，所述电容c18的另一端分别与所述电阻r15的另一端、所述运放u6b的同相输入端和所述激光器芯片2的tecr脚连接，所述运放u6b的输出端分别与所述控制芯片u4的ctli脚、电阻r16的一端和所述电容c20的一端连接，所述电阻r16的另一端与所述电容c19的一端连接，所述电容c19的另一端、所述电容c20的另一端、所述电阻r18的一端和所述电阻r17的一端与所述运放u6b的反相输入端连接，所述电阻r18的另一端通过所述电容c21接地，所述电阻r17的另一端分别与所述运放u6a的输出端和反相输入端连接，所述运放u6a的同相输入端分别与所述电容c24的一端和所述电阻r19的一端连接，所述电容c24的另一端接地，所述电阻r19的另一端与所述dac芯片u5的vout脚连接，所述dac芯片u5的vref脚分别与所述电容c25的正极、所述电容c26的一端和所述电阻20的另一端连接，所述电容c25的负极和所述电容c26的另一端共同接地，所述dac芯片u5的vdd脚、vlogic脚和reset脚共同与所述电容c22的正极、所述电容c23的一端和所述3.3at外部电源连接，所述电容c22的负极、所述电容c23的另一端、所述dac芯片u5的ldac脚和gnd脚共同接地，所述运放u6a的正电源极连接端与所述3.3at外部电源连接，所述运放u6a的负电源极连接端接地。

11、优选的，所述控制芯片u4的型号为max8521etp；

12、所述dac芯片u5的型号为ad5683rbrmz；

13、所述运放u6a和运放u6b的型号为ad8630arz。

14、本实用新型的有益效果是：本实用新型的tec驱动电路，通过外部dac输入控制恒流模块的电流，使激光器处在恒定电流的工作状态，另外一路dac作为激光器工作温度的参考，并在激光器芯片工作时通过采集激光器芯片中的热敏电阻两端的测量电压得到激光器芯片的当前温度，从而基于测量电压和基准电压的比较结果使得激光器芯片中的tec进行工作，进而控制激光器芯片的温度，从而既实现了对激光器的工作电流控制，也实现了对激光器的工作温度进行控制的目的，解决了如何对激光器的工作电流进行控制，同时利用半导体制冷片对激光器的工作温度进行控制的问题，简化了整体电路，节省了设备成本。