電學(xué)半導(dǎo)體制冷器(tec)的驅(qū)動(dòng)與控制(已改無(wú)錯(cuò)字)
2022-08-04 16:01:03 本頁(yè)面
【正文】 為了計(jì)算出R1的大小，我們使用關(guān)系：F3 = 1 /（2πC1R1）因?yàn)镕3 = 10HZ，C1 =1μF，這樣我們可以知道R1 =。使用10kΩ就可以提供更好的相位裕度。然后，我們必須設(shè)置衰減頻率在30Hz。因?yàn)镽3 =243kΩ，F(xiàn)C = 30Hz，并且：FC= 1 /（2πC3R3）我們知道C3 =?，F(xiàn)在，TEC的響應(yīng)已被優(yōu)化，然后系統(tǒng)的增益必須進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)在2Hz交叉，從圖1中我們可以看到，在2Hz的未補(bǔ)償產(chǎn)地函數(shù)中（圖中實(shí)線1）具有30dB的增益。如果我們希望有一個(gè)2Hz的單位增益交叉，我們必須在2Hz處提供+30 dB的增益。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。U1的增益由R3和C1決定。在2Hz處，RRC2和C3完全可以忽略。C1在2Hz阻抗可以由下式獲得，即：XC =j /（2πFCC1）因?yàn)镃1 = 1μF，F(xiàn)C = 2Hz，那么：XC = U1的幅度增益G為：G = | R3 / XC |由于R3 =243kΩ，XC =，G = 。要想對(duì)此增益進(jìn)行全面的分析，就不應(yīng)忽視RRC2和C3，此時(shí)G = ，從而驗(yàn)證了我們的假設(shè)?，F(xiàn)在。前端增益部分有兩個(gè)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(lái)的溫度信息。 由RR5和U2（圖3）所設(shè)定的直流增益需要足夠高以防止該誤差信號(hào)被PID補(bǔ)償電路消除。由于R4 =10kΩ，R5 =100kΩ。從熱敏電阻傳來(lái)的溫度讀數(shù)以誤差信號(hào)的形式被傳遞給PID控制部分。該誤差信號(hào)表示的是實(shí)際溫度和所需溫度（設(shè)定值）之間的差異。U2輸出的誤差信號(hào)可以按照下式計(jì)算：，RT是電阻熱敏電阻，VSET是電壓設(shè)定點(diǎn)。調(diào)節(jié)TEC溫度的熱閉環(huán)整個(gè)環(huán)路以及補(bǔ)償值的例子如圖3所示。通過(guò)了解在一個(gè)給定的溫度下RT阻值的大小，可根據(jù)需要選擇設(shè)定VSET的值，然后自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度。此處使用一個(gè)跳線可選式數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）或電位器來(lái)控制VSET。通過(guò)發(fā)送誤差信號(hào)到PID調(diào)節(jié)補(bǔ)償部分，然后它控制輸入到到TEC驅(qū)動(dòng)器的模擬信號(hào)，直到溫度誤差信號(hào)接近0，由此，器件的溫度得以調(diào)節(jié)。由于PID補(bǔ)償部分有著良好的相位裕度，該電路足以應(yīng)對(duì)TEC增益在加熱或冷卻模式的變化。組件的選擇該電路的組件選擇將取決于所需的應(yīng)用程序的具體要求。MAX1978提供有這種設(shè)計(jì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所需要的片上放大器。如果使用MAX1968，MAX8520
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