電學(xué)半導(dǎo)體制冷器(tec)的驅(qū)動(dòng)與控制-全文預(yù)覽
【正文】 圖1 TEC頻率響應(yīng)補(bǔ)償回路比例積分微分（PID）控制器，如圖2所示，是一個(gè)很好補(bǔ)償方法。由于TEC在同等電流注入下，制熱能力是制冷能力的四倍，制冷制熱頻率響應(yīng)相差大概有6dB。雖然這個(gè)模型是很粗糙的，但是它可以幫助我們了解在完善閉環(huán)時(shí)的極限。HP3562A動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀）。又因?yàn)樽罱K積分器需要大的時(shí)間常數(shù)，很難找到大容量的電容器同時(shí)具有足夠的低泄漏，以實(shí)現(xiàn)高的直流增益。 TEC然后制熱或制冷以改變器件溫度，本地監(jiān)控溫度隨之改變從而完成循環(huán)。模擬控制信號(hào)精確地設(shè)置流經(jīng)TEC電流的大小而不關(guān)注TEC兩端的電壓。并且內(nèi)部集成有電壓轉(zhuǎn)換模塊，可以從單一5V電源的到雙極177。TEC功率控制MAX1968和MAX1978是一種用來(lái)驅(qū)動(dòng)基于皮爾貼效應(yīng)的半導(dǎo)體制冷器的高集成度H橋PWM開關(guān)式驅(qū)動(dòng)芯片。但是兩個(gè)有著互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)的同步降壓電路能夠從單電源獲得雙電源，同時(shí)使單一正電源供電有更高的效率。溫度敏感型器件、TEC、溫度傳感器被集成到一個(gè)單一的模塊中。由于那時(shí)的材料所限，皮爾貼效應(yīng)中材料之間的溫度差有大部分都是大電流流過材料所產(chǎn)生的電阻熱。該文最后詳細(xì)分析了TEC控制的優(yōu)化以及優(yōu)化方程。半導(dǎo)體制冷器也可以通過翻轉(zhuǎn)電流而制熱。對(duì)溫度及其敏感的組件往往與TEC和溫度監(jiān)視器集成到一個(gè)單一熱工程模塊。隨后又說(shuō)明了TEC的控制和補(bǔ)償問題。十二年后，皮爾貼（） 發(fā)現(xiàn)了與這一現(xiàn)象相反的效果： 通過削減環(huán)路中的一個(gè)導(dǎo)體，使外部電流流經(jīng)環(huán)路，然后就可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)連接點(diǎn)之間有溫度差出現(xiàn)，這一現(xiàn)象后來(lái)被稱作皮爾貼效應(yīng)?；竟ぷ髟碛捎谄栙N效應(yīng)可以通過電流線性控制，半導(dǎo)體制冷器（TEC）已經(jīng)在涉及精密溫度控制的設(shè)備中得到了大量的應(yīng)用。線性穩(wěn)壓電源總會(huì)有紋波，同時(shí)它的效率非常低，需要大體積的元件并且還要做好熱隔離防止調(diào)整管發(fā)出的熱量加載到制冷器上。也可以通過翻轉(zhuǎn)流經(jīng)TEC的電流使它制熱。 MAX8520和MAX8521分別采用采用20引腳TQFN封裝（MAX8520）和36焊球WLP封裝（MAX8521），提供了最小的PCB封裝解決方案。獨(dú)立的正和負(fù)輸出電流閾值和電壓閾值控制電路已經(jīng)在芯片上集成，并且可以通過外部電阻器對(duì)其進(jìn)行設(shè)定。該誤差信號(hào)被放大，并發(fā)送到TEC。因此，TEC和監(jiān)控回路需要一個(gè)補(bǔ)償電路以避免振蕩和過沖?？梢酝ㄟ^使用MAX1968或MAX1978作為一個(gè)驅(qū)動(dòng)器測(cè)量的TEC模塊的低頻響應(yīng)、在該模塊的內(nèi)部的熱敏電阻，或者亞赫茲像能力和網(wǎng)絡(luò)分析儀（如同安捷倫174。如果沒有網(wǎng)絡(luò)分析儀，那么測(cè)量直
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