CN102323837A - 一种激光器恒温控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光器恒温控制电路，包括控制IC(U1)，第一至五电容(C1-C5)，第一至八电阻(R1-R8)，第一、二有极性电容(E1、E2)，第一、二场效应管(Q1、Q2)，比较器(U2)，电位器(VTE1)，第一、二二极管(D1、D2)以及电感(L1)。本发明通过各元件直接的连接关系，实现的恒温控制电路采用的恒温控制方法是直接控制DC-DC芯片输出的占空比，因此整个电路的损耗很小，使整个恒温电路能实现70-90％的高转换效率。

Description

一种激光器恒温控制电路
技术领域
本发明属于激光器技术领域，涉及一种激光器控制电路，尤其是一种激光器恒温控制电路。
背景技术
采用TEC为控温元件的恒温控制系统，消耗能量的位置有两部分，一个是TEC在转移热量的时候所需要消耗的能量；一个是控制电路板所消耗的能量。现有技术中，激光器恒温制冷控制电路如图1所示，其工作原理为：当激光器温度变化时，激光器温度上升时：RT分得的电压就会变小(因RT为负温度系数热敏电阻)。U1的2脚电压也跟着变小，此时U1的1脚电压也变大，7脚电压就会变大，Q1就会增大导通量；激光器温度下降时：RT分得的电压就会变大(因RT为负温度系数热敏电阻)。U1的2脚电压也跟着变大，此时U1的1脚电压也变小，7脚电压就会变小，Q1就会减小导通量。实现恒温激光器温度。
上述现有技术的恒温控制电路是通过改变Q1的导通量实现恒流。此整个电路的损耗很大。整个恒温电路的有效功率一般只有30％转换效率。即便是最大的转换效率也有Q1的饱和压降和R7反馈电阻的压降。这样控温电路的能量消耗达总能量供应的70％，这种电路板本身的能量消耗过大，增加了整个控温系统的能量消耗。
综上所述，改进电路板使电路板本身的能量消耗降低，将大大提高整个控温系统的能量消耗。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种激光器恒温控制电路，该种电路能够有效降低本身的能量消耗，从而提高整个控温系统的能量消耗。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
这种激光器恒温控制电路，其特征在于，包括控制IC，第一至五电容，第一至八电阻，第一、二有极性电容，第一、二场效应管，比较器，电位器，第一、二二极管以及电感；所述控制IC的第4管脚通过第二电容和第一电阻的串联电路连接至A线上；第一电容与第二电容和第一电阻的串联电路并联；控制IC的第6管脚接地；控制IC的第8管脚通过第三电容与第10管脚连接，控制IC的第2管脚与第10管脚之间串联有第一二极管；控制IC的第2管脚还通过第一有极性电容接地；所述第一场效应管的栅极、源极和漏极分别连接至控制IC的第9、8和3管脚；第二场效应管的栅极、漏极分别连接至控制IC的第7、8管脚，源极连接至A线上；所述电感和第二有极性电容串联后连接于第二场效应管的漏极和源极之间；所述第四电容与第二有极性电容并联；第三电阻一端连接于电感和第二有极性电容之间，另一端通过第七电阻接地；所述控制IC的第5管脚连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端连接第二二极管的输出端，所述第二二极管的输入端连接至比较器的输出端；所述比较器的反相输入端和输出端之间连接有相互并联的第八电阻和第五电容；比较器的反相输入端还连接至电位器的滑动臂上；所述电位器的一端接地，另一端通过第五电阻连接至VRE5V；比较器的同相输出端连接有负温度系数热敏电阻，且比较器的同相输出端还通过第四电阻连接至VRE5V上。
上述控制IC是同步降压控制IC，型号采用MIC2169。
上述第一二极管的输入端连接至同步降压控制IC的第2管脚。
上述第一有极性电容的负极接地，正极连接同步降压控制IC的第2管脚。
上述第一场效应管的漏极与同步降压控制IC的第3管脚之间连接有第二电阻。
上述第二有极性电容的正极连接电感，负极连接接地。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用一块控制IC以及必要的辅助元件来实现整个控温电路，其不但电路结构简单，而且使整个电路的能量消耗大大降低，本发明中的控温电路板本身的能量消耗能够降到30％～10％。
本发明的电路采用的恒温控制方法是直接控制DC-DC芯片输出的占空比，因此整个电路的损耗很小。整个恒温电路能实现70-90％的高转换效率。
附图说明
图1为现有技术中的激光器恒温制冷控制电路图；
图2为本发明的激光器恒温控制电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明的该种激光器恒温控制电路，包括控制IC U1，第一至五电容C1-C5，第一至八电阻R1-R8，第一、二有极性电容E1、E2，第一、二场效应管Q1、Q2，比较器U2，电位器VTE1，第一、二二极管D1、D2以及电感L1；本发明的控制IC U1是同步降压控制IC。各元件之间的具体连接关系详细描述如下：
控制IC U1的第4管脚通过第二电容C2和第一电阻R1的串联电路连接至A线(本发明电路中一条公用等电位连接导线)上；第一电容C1与第二电容C2和第一电阻R1的串联电路并联；控制IC U1的第6管脚接地；控制IC U1的第8管脚通过第三电容C3与第10管脚连接，控制IC U1的第2管脚与第10管脚之间串联有第一二极管D1，第一二极管D1的输入端连接至同步降压控制IC U1的第2管脚。控制IC U1的第2管脚还通过第一有极性电容E1接地，其中第一有极性电容E1的负极接地，正极连接同步降压控制IC U1的第2管脚。第一场效应管Q1的栅极、源极和漏极分别连接至控制IC U1的第9、8和3管脚。第二场效应管Q2的栅极、漏极分别连接至控制IC U1的第7、8管脚，源极连接至A线上。电感L1和第二有极性电容E2串联后连接于第二场效应管Q2的漏极和源极之间。其中第二有极性电容E2的正极连接电感(L1)，负极连接接地。第四电容C4与第二有极性电容E2并联。第三电阻R3一端连接于电感L1和第二有极性电容E2之间，另一端通过第七电阻R7接地。所述控制IC U1的第5管脚连接第六电阻R6的一端，第六电阻R6的另一端连接第二二极管D2的输出端，第二二极管D2的输入端连接至比较器U2的输出端；比较器U2的反相输入端和输出端之间连接有相互并联的第八电阻R8和第五电容C5；比较器U2的反相输入端还连接至电位器VTE1的滑动臂上；电位器VTE1的一端接地，另一端通过第五电阻R5连接至VRE5V；比较器U2的同相输出端连接有负温度系数热敏电阻RT，且比较器U2的同相输出端还通过第四电阻R4连接至VRE5V上。
在本发明的较佳实施例中，控制IC U1的型号采用MIC2169。在第一场效应管Q1的漏极与同步降压控制IC U1的第3管脚之间连接有第二电阻R2。
结合图2描述本发明的工作原理如下：
激光器温度变化时，当激光器温度上升：RT(即U2的5脚)分得的电压就会变小(因RT为负温度系数热敏电阻)。U2的7脚电压也跟着变小，此时U1的5脚电压也变小，8脚电压就会变大；激光器温度下降时：RT(即U2的5脚)分得的电压就会变大(因RT为负温度系数热敏电阻)。U2的7脚电压也跟着变大，此时U1的5脚电压也变大，8脚电压就会变小，实现恒温激光器温度。通过调节电位器VTE1的阻值可以改变激光器设置温度。

Claims (6)

1.一种激光器恒温控制电路，其特征在于，包括控制IC(U1)，第一至五电容(C1-C5)，第一至八电阻(R1-R8)，第一、二有极性电容(E1、E2)，第一、二场效应管(Q1、Q2)，比较器(U2)，电位器(VTE1)，第一、二二极管(D1、D2)以及电感(L1)；
所述控制IC(U1)的第4管脚通过第二电容(C2)和第一电阻(R1)的串联电路连接至A线上；第一电容(C1)与第二电容(C2)和第一电阻(R1)的串联电路并联；控制IC(U1)的第6管脚接地；控制IC(U1)的第8管脚通过第三电容(C3)与第10管脚连接，控制IC(U1)的第2管脚与第10管脚之间串联有第一二极管(D1)；控制IC(U1)的第2管脚还通过第一有极性电容(E1)接地；所述第一场效应管(Q1)的栅极、源极和漏极分别连接至控制IC(U1)的第9、8和3管脚；第二场效应管(Q2)的栅极、漏极分别连接至控制IC(U1)的第7、8管脚，源极连接至A线上；
所述电感(L1)和第二有极性电容(E2)串联后连接于第二场效应管(Q2)的漏极和源极之间；所述第四电容(C4)与第二有极性电容(E2)并联；第三电阻(R3)一端连接于电感(L1)和第二有极性电容(E2)之间，另一端通过第七电阻(R7)接地；所述控制IC(U1)的第5管脚连接第六电阻(R6)的一端，第六电阻(R6)的另一端连接第二二极管(D2)的输出端，所述第二二极管(D2)的输入端连接至比较器(U2)的输出端；所述比较器(U2)的反相输入端和输出端之间连接有相互并联的第八电阻(R8)和第五电容(C5)；比较器(U2)的反相输入端还连接至电位器(VTE1)的滑动臂上；所述电位器(VTE1)的一端接地，另一端通过第五电阻(R5)连接至VRE5V；比较器(U2)的同相输出端连接有负温度系数热敏电阻(RT)，且比较器(U2)的同相输出端还通过第四电阻(R4)连接至VRE5V上。
2.根据权利要求1所述的激光器恒温控制电路，其特征在于，所述控制IC(U1)是同步降压控制IC，型号采用MIC2169。
3.根据权利要求1所述的激光器恒温控制电路，其特征在于，所述第一二极管(D1)的输入端连接至同步降压控制IC(U1)的第2管脚。
4.根据权利要求1所述的激光器恒温控制电路，其特征在于，所述第一有极性电容(E1)的负极接地，正极连接同步降压控制IC(U1)的第2管脚。
5.根据权利要求1所述的激光器恒温控制电路，其特征在于，所述第一场效应管(Q1)的漏极与同步降压控制IC(U1)的第3管脚之间连接有第二电阻(R2)。
6.根据权利要求1所述的激光器恒温控制电路，其特征在于，所述第二有极性电容(E2)的正极连接电感(L1)，负极连接接地。
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