電學半導體制冷器(tec)的驅(qū)動與控制(參考版)
2025-07-10 16:01本頁面
【正文】 注：安捷倫是安捷倫科技公司的注冊商標和注冊服務標志Tektronix是泰克公司的注冊商標和注冊服務商標。TEC甚至可能取代蒸汽循環(huán)制冷裝置用來加熱和冷卻室內(nèi)環(huán)境。結(jié)論精密熱控制將會繼續(xù)使用半導體制冷器作為一種解決方案。噪聲可以在相同的點利用差分放大器來測量，如泰克ADA400A。 閉環(huán)中的直流誤差可以通過輸入電阻為1GΩ的一個6位數(shù)計進行測量，例如可以利用Agilent 34401A來測定設(shè)定值和熱敏電阻輸出值之間的差異（圖3）。即使有了網(wǎng)絡分析儀的幫助，該系統(tǒng)應該在制冷和制熱兩種模式下利用階躍響應的方法進行測試。通過記錄振鈴頻率和振鈴次數(shù)，可對直流增益（交叉頻率）或者補償電路進行調(diào)整，直至得到得到一個令人滿意的結(jié)果。一個簡單的溫度設(shè)定點的變化應使熱敏電阻有所反應，并使得新的溫度設(shè)定點與之前相比有著非常小的過沖。保形涂層板及其組件可以幫助防止污染物干擾電路的性能。保護環(huán)攔截任何可能引起求和誤差的雜散電流。不要使用電解電容或鉭電容器。聚苯乙烯薄膜電容器是最好的選擇，但他們是非常龐大和昂貴。 MAX4475ASA運算放大器的漏電電流僅僅只有150pA（最大值），所以它確實是一個不錯的選擇。由于上面的熱敏電阻的信號電平比較低，電路中熱敏電阻的信號應該使用屏蔽線。MAX1978提供有這種設(shè)計拓撲結(jié)構(gòu)所需要的片上放大器。由于PID補償部分有著良好的相位裕度，該電路足以應對TEC增益在加熱或冷卻模式的變化。此處使用一個跳線可選式數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）或電位器來控制VSET。調(diào)節(jié)TEC溫度的熱閉環(huán)整個環(huán)路以及補償值的例子如圖3所示。該誤差信號表示的是實際溫度和所需溫度（設(shè)定值）之間的差異。由于R4 =10kΩ，R5 =100kΩ。前端增益部分有兩個功能：它減少積分器U1產(chǎn)生的誤差，和采集從熱敏電阻傳來的溫度信息。要想對此增益進行全面的分析，就不應忽視RRC2和C3，此時G = ，從而驗證了我們的假設(shè)。在2Hz處，RRC2和C3完全可以忽略。由于U1及其組成部分在2Hz有增益，我們必須在所需的系統(tǒng)增益總額中減去此增益從而找到前端增益?，F(xiàn)在，TEC的響應已被優(yōu)化，然后系統(tǒng)的增益必須進行調(diào)整，應在2Hz交叉，從圖1中我們可以看到，在2Hz的未補償產(chǎn)地函數(shù)中（圖中實線1）具有30dB的增益。然后，我們必須設(shè)置衰減頻率在30Hz。為了計算出R1的大小，我們使用關(guān)系：F3 = 1 /（2πC1R1）因為F3 = 10HZ，C1 =1μF，這樣我們可以知道R1
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