CN103455058B - 一种内循环恒温系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内循环恒温系统，包括温度传感器、信号比较模块、信号驱动模块、控制模块、恒温模块，依次连接；温度传感器产生的温度信号通过信号比较模块与基准电压进行比较，判断出温度值，信号比较模块输出端控制信号驱动模块驱动控制模块输出电流流向，控制模块输出电流给恒温模块工作，恒温模块根据控制模块输出电流流向制冷或制热；恒温模块紧贴散热散冷模块。解决由温度引起的电子产品在高温环境下产品使用寿命短，低温环境下不能正常启动、工作。具有产品密闭空间内保持恒定温度，延长使用寿命；能在高温环境下连续工作，低温环境下预热启动、工作；产品稳定性好。

Description

一种内循环恒温系统
技术领域
    本发明涉及恒温系统，尤其是涉及电子产品的内循环制冷制热系统。
背景技术
    电子产品在工作温度范围内才能正常工作，从而保障工作的稳定性和安全性，受太阳直射距离、季节的影响，不同地域温度差异极大，夏季室外温度高达35~50摄氏度，冬季室外则低至零下负40~70摄氏度，对产品本身的要求极高；夏季产品内的控制器温度高达70-130摄氏度，冬季因低于正常工作温度无法正常启动；在安防监控领域更是如此，摄像机需要24小时不间断工作，温度低于正常工作范围后，一旦停电摄像机将无法启动、工作；温度过高则容易引起电子元器件故障、烧毁、虚焊、老化加速、使用寿命缩短，尤其是光源老化速度变快，引起出光效率急剧下降，夜间摄像机通过光源照射获取到的图像模糊，不能达到基本监控需要。
发明内容
    本发明所要解决的技术问题是提供一种解决上述背景技术存在不足的技术方案，造成上述问题的直接原因是由温度引起的电子产品在高温环境下产品使用寿命短，低温环境下不能正常启动、工作。
    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内循环恒温系统，包括温度传感器1、信号比较模块2、信号驱动模块3、控制模块4、恒温模块5，依次连接；温度传感器1产生的温度信号通过信号比较模块2与基准电压进行比较，判断出温度值，信号比较模块2输出端控制信号驱动模块3驱动控制模块4输出电流流向，控制模块4输出电流给恒温模块5工作，恒温模块5根据控制模块4输出电流流向制冷或制热；恒温模块5紧贴散热散冷模块6。
    进一步，温度传感器1优选负温度系数温敏电阻（NTC）。
    进一步，信号比较模块2由运算放大器构成的比较器组成。
    进一步，信号驱动模块3是由三极管组成的开关电路。
    进一步，控制模块4采用MOSFET集成IC组成的H桥电路构成。
    进一步，恒温模块5采用半导体制冷片。
    进一步，恒温模块5形状为方形。
    进一步，恒温模块5一面紧贴散热散冷模块6，另一面紧贴金属外壳。
    进一步，散热散冷模块6采用散热片。
    进一步，恒温模块5的制冷制热功率P与内循环密闭空间V成正比，
    P冷=K冷*V*T，
    P热=K热*V*T，（ 比例系数、体积、时间的关系）
    式中：
    P冷为制冷功率，单位为瓦（W）；
    P热为制热功率，单位为瓦（W）；
    K冷为制冷比例系数，范围为0.43~0.88；
    K热为制热比例系数，范围为0.55~0.98；
    V为制冷制热空间大小，单位为平方厘米（cm2）；
    T为制冷制热时间，单位为分钟（min）。
    本发明的工作原理是：产品密闭空间内的温度变化引起温度传感器输出信号改变，温度传感器将产品内的温度信号传到信号比较模块，通过信号比较模块将不同温度值的温度信号比较后输出两路高、低信号给控制模块，控制模块根据信号驱动模块输出不同方向的电流，控制模块输出的不同方向的电流驱动恒温模块制冷或制热；恒温模块产生的温度通过散热散冷模块和风扇快速传递到产品密闭空间内；当温度值小于设定温度值时，恒温模块制热；当温度值大于另一设定温度值时，恒温模块制冷；通过恒温系统的制冷制热，使产品密闭空间内的温度处于产品正常工作温度范围。
    本发明的优点是：产品密闭空间内保持恒定温度，延长使用寿命；能在高温环境下连续工作，低温环境下预热启动、工作；产品稳定性好。
附图说明
    图1为本发明的原理框图；
    图2为本发明恒温结构俯视示意图；
    图3为本发明恒温结构主视示意图；
    图4为本发明实施例1原理框图；
    图5为本发明内循环示意图；
    图中：1为温度传感器；2为信号比较模块；3为信号驱动模块；4为控制模块；5为恒温模块；6为散热散冷模块；7为风扇；8为产品外壳；9为产品工作模块；1.1为温敏电阻；2.1为比较电路；3.1为信号驱动电路；4.1为电流方向控制电路；5.1为半导体制冷制热片；图3、图5中的剪头表示内循环气体流向。
具体实施方式
    参照附图1~5，进一步详细说明实现本发明优选的实施例。
    一种内循环恒温系统，包括温度传感器1、信号比较模块2、信号驱动模块3、控制模块4、恒温模块5，依次连接；温度传感器1产生的温度信号通过信号比较模块2与基准电压进行比较，判断出温度值，信号比较模块2输出端控制信号驱动模块3驱动控制模块4输出电流流向，控制模块4输出电流给恒温模块5工作，恒温模块5根据控制模块4输出电流流向制冷或制热；恒温模块5紧贴散热散冷模块6。
    实施例1
    上述内循环恒温系统，在散热散冷模块6上设置风扇7，温度传感器1优选负温度系数温敏电阻（NTC）。
    实施例2
    上述实施例1所描述的内循环恒温系统，信号比较模块2由运算放大器构成的比较器组成。
    实施例3
    上述实施例2所描述的内循环恒温系统，信号驱动模块3是由三极管组成的开关电路。
    实施例4
    上述实施例3所描述的内循环恒温系统，控制模块4采用MOSFET集成IC组成的H桥电路构成。
    实施例5
    上述实施例4所描述的内循环恒温系统，恒温模块5采用半导体制冷片。
    实施例6
    上述实施例5所描述的内循环恒温系统，恒温模块5形状为方形。
    实施例7
    上述实施例6所描述的内循环恒温系统，恒温模块5一面紧贴散热散冷模块6，另一面紧贴金属外壳。
    实施例8
    上述实施例7所描述的内循环恒温系统，散热散冷模块6采用散热片。
    实施例9
    上述实施例8所描述的内循环恒温系统，恒温模块5的制冷制热功率P与内循环密闭空间V成正比，
    P冷=K冷*V*T，
    P热=K热*V*T，
    式中：
    P冷为制冷功率，单位为瓦（W）；
    P热为制热功率，单位为瓦（W）；
    K冷为制冷比例系数，范围为0.43~0.88；
    K热为制热比例系数，范围为0.55~0.98；
    V为制冷制热空间大小，单位为平方厘米（cm2）；
    T为制冷制热时间，单位为分钟（min）。
    实施例10
    上述实施例中所描述的内循环恒温系统，更优选的实施方式是：一种内循环恒温系统，包括温敏电阻1.1、比较电路2.1、信号驱动电路3.1、电流方向控制电路4.1、半导体制冷制热片5.1，依次连接；温敏电阻1.1产生的温度信号通过比较电路2.1与基准电压进行比较，判断出温度值，比较电路2.1输出端控制信号驱动电路3.1驱动电流方向控制电路4.1输出电流流向，电流方向控制电路4.1输出电流给半导体制冷制热片5.1工作，半导体制冷制热片5.1根据电流方向控制电路4.1输出电流流向制冷或制热；半导体制冷制热片5.1紧贴散热散冷模块6。
    散热散冷模块6出风处设置产品工作模块9，使密闭空间内形成内循环。

Claims (4)

1.一种内循环恒温系统，其特征是：包括温度传感器（1）、信号比较模块（2）、信号驱动模块（3）、控制模块（4）、恒温模块（5），依次连接；温度传感器（1）产生的温度信号通过信号比较模块（2）与基准电压进行比较，判断出温度值，信号比较模块（2）输出端控制信号驱动模块（3）驱动控制模块（4）输出电流流向，控制模块（4）输出电流给恒温模块（5）工作，恒温模块（5）根据控制模块（4）输出电流流向制冷或制热；恒温模块（5）紧贴散热散冷模块（6）；所述的散热散冷模块（6）上设置风扇（7），温度传感器（1）为负温度系数温敏电阻（NTC）；所述的信号比较模块（2）由运算放大器构成的比较器组成；信号驱动模块（3）是由三极管组成的开关电路；所述的控制模块（4）采用MOSFET集成IC组成的H桥电路构成；所述的恒温模块（5）采用半导体制冷片；所述的恒温模块（5）一面紧贴散热散冷模块（6），另一面紧贴金属外壳；散热散冷模块（6）出风处设置产品工作模块（9），使密闭空间内形成内循环。
2.根据权利要求1所述的内循环恒温系统，其特征在于，所述的恒温模块（5）形状为方形。
3.根据权利要求1所述的内循环恒温系统，其特征在于，所述的散热散冷模块（6）采用散热片。
4.根据权利要求1所述的内循环恒温系统，其特征在于，所述的恒温模块（5）的制冷制热功率P与内循环密闭空间V成正比，
P冷=K冷*V*T，
P热=K热*V*T，
式中：
P冷为制冷功率，单位为瓦（W）；
P热为制热功率，单位为瓦（W）；
K冷为制冷比例系数，范围为0.43~0.88；
K热为制热比例系数，范围为0.55~0.98；
V为制冷制热空间大小，单位为平方厘米（cm2）；
T为制冷制热时间，单位为分钟（min）。
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