CN105511519A - 激光气体分析仪光源温控系统、方法及激光气体分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光气体分析仪光源温控系统、方法及激光气体分析仪，系统包括：温度检测器，检测所述光源周围的当前温度并输出对应的第一电压信号；第一控制电路，根据预先设定的目标温度控制模拟数字转换器输出与目标温度对应的第二电压信号；差分放大器接收第一电压信号和第二电压信号，并对第一电压信号和第二电压信号进行差分放大输出差值放大电压信号；温度控制电路，与差分放大器连接，用于接收差值放大电压信号，根据差值放大电压信号输出相应的电流；加热器，与温度控制电路连接，用于在温度控制电路的控制下，根据所述电流调整光源周围的温度达到所述目标温度。本发明对激光气体分析仪光源的温控精度更高，温控响应时间更短。

Description

激光气体分析仪光源温控系统、方法及激光气体分析仪

技术领域

本发明涉及激光气体技术领域，特别是一种激光气体分析仪光源温控系统、方法及激光气体分析仪。

背景技术

激光气体分析仪是一种在线监测管道内指定气体浓度的分析仪器。激光气体分析仪工作时需要严格控制激光光源周围温度，随着人类生存环境的恶化，环境污染对人类的健康和安全的影响日益成为人们密切关注的问题，而工业生产作为造成环境污染的主要因素之一，对其环境的检测也已成为当今技术研究的重点，尤其是对其生产过程中产生的气体浓度的检测。如今，随着半导体激光吸收光谱技术的发展，得知被测气体只能够对特定波长的激光进行吸收，又根据朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律得知，半导体激光穿过被测气体的光强衰减与被测气体的浓度成一定的函数关系，因此，在实际应用中可通过测量待测气体对激光的衰减来测量气体的浓度。

目前，通常都是采用激光气体分析仪来实现对待测气体浓度的检测，其中，该激光气体分析仪包括发射单元、测量气室、接收单元和分析仪单元，通过发射单元发出特定波长的激光束，穿过测量气室(其内部是待测气体)之后，由所述接收单元接收穿过待测气体的信号，并将其转换成光强信号，并通过所述分析单元对光强信号以及发射单元发出的激光信号进行分析，从而确定待测气体的浓度。

其中，所述发射单元包括激光光源和光源驱动器，该激光光源的发光波长是由温度及流过光源的电流共同控制。由光源驱动器提供其工作所需电流，由温控系统控制光源周围的温度。所以，对于上述特定波长的激光束可通过温度或电流两种调节方式来获得，而由于对可调谐激光二极管的电流信号进行调节的方式能够获取较快的频率调谐速度，所以，在实际应用中，通常都是采用电流调节方式实现对可调谐激光二极管的电流信号的调制，进而得到具有特定波长的激光束。这就要求仪器在工作中光源周围的温度必须得到快速有效的控制。

目前的温控系统通常先由模拟数字转换器对热敏电阻两端的电压值采样，中央处理器根据采样值计算出当前温度值，再根据当前温度值与目标温度值的差值计算出加热到目标温度值所需要的电流，控制加热电流输出到加热器，从而调整达到目标温度。

在现有温控系统中，由于模拟数字转换器对温度的采样值是这个系统计算的基础，在工作过程中，温度在不停地改变，每个周期都需要将当前温度采样，中央处理器将采样值与目标温度值做比较，而后根据比较值的大小输出相应占空比的方波进而控制调整加热电流输出到加热器。此处整个计算过程由中央处理器完成，需要指令复杂，具体耗时由中央处理器的机器周期决定，导致目前温度控制通常只能精确到摄氏0.1度。另外，温度在不停地改变，由当前温度值计算所需加热电流值的过程复杂，耗费时间较长，因此响应时间很长，通常需要五分钟甚至更多时间才能调整达到目标温度，无法满足现有激光气体分析仪的控制要求。

综上所述，目前亟需一种温控精度更高，温控响应时间更短的激光气体分析仪光源温控系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种温控精度更高，温控响应时间更短的激光气体分析仪光源温控系统、方法及激光气体分析仪。

为了实现上述目的，本发明采用如下技方案：

一种激光气体分析仪光源温控系统，包括温度检测器、第一控制电路、模拟数字转换器、差分放大器、温度控制电路和加热器；所述温度检测器，其设置在激光气体分析仪的光源处，用于检测所述光源周围的当前温度并输出对应的第一电压信号；所述第一控制电路，与所述模拟数字转换器连接，用于根据预先设定的目标温度控制所述模拟数字转换器输出与所述目标温度对应的第二电压信号；所述差分放大器，与所述温度检测器和所述模拟数字转换器分别连接，用于接收所述温度检测器输出的所述第一电压信号和所述模拟数字转换器输出的所述第二电压信号，并对所述第一电压信号和第二电压信号进行差分放大输出差值放大电压信号；所述温度控制电路，与所述差分放大器连接，用于接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号输出相应的电流；所述加热器，与所述温度控制电路连接，用于在所述温度控制电路的控制下，根据所述电流调整所述光源周围的温度达到所述目标温度。

在一个实施例中，所述温度控制电路包括：温度控制芯片，与所述差分放大器的输出端连接，用于接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号的正负及大小输出对应占空比的方波；整流电桥电路，与所述温度控制芯片连接，用于根据所述方波调整所述电流的方向及大小并输出；所述加热器，与所述整流电桥电路连接，用于根据所述整流电桥电路输出的电流的方向及大小使所述光源周围的温度达到所述目标温度。

所述温度检测器包括热敏电阻和高精度电阻；所述高精度电阻的一端连接2.5V基准电压源，所述高精度电阻的另一端与所述热敏电阻的输出端和所述差分放大器的输入端同时连接。

在一个实施例中，所述加热器为半导体致冷器。

在一个实施例中，所述整流电桥电路为由MOS管组成的整流电桥电路。

在一个实施例中，该系统还包括输入设备，与所述第一控制电路连接，用于输入所述预先设定的目标温度。

进一步的，所述输入设备为触摸屏显示器。

本发明实施例还提供一种激光气体分析仪，包括发射单元、测量气室、接收单元和分析仪单元，所述发射单元包括依次连接的光源驱动器和激光光源，还包括上述任一实施例所述的激光气体分析仪光源温控系统，所述激光气体分析仪光源温控系统中的所述温度检测器设置在所述激光气体分析仪的激光光源处。

本发明实施例还提供一种利用上述任一实施例所述的激光气体分析仪光源温控系统的激光气体分析仪光源温控方法，包括以下步骤：

S1、所述温度检测器检测所述光源周围的当前温度并输出对应的第一电压信号；

S2、所述第一控制电路根据预先设定的目标温度控制所述模拟数字转换器输出与所述目标温度对应的第二电压信号；

S3、所述差分放大器接收所述温度检测器输出的所述第一电压信号和所述模拟数字转换器输出的所述第二电压信号，并对所述第一电压信号和第二电压信号进行差分放大输出差值放大电压信号；

S4、所述温度控制电路接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号输出相应的电流；

S5、所述加热器在所述温度控制电路的控制下，根据所述电流调整所述光源周围的温度达到所述目标温度。

所述步骤S4具体为：通过温度控制芯片接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号的正负及大小输出对应占空比的方波；整流电桥电路接收所述方波并根据该方波调整所述电流的方向及大小并输出；所述加热器根据所述整流电桥电路输出的电流的方向及大小使所述光源周围的温度达到所述目标温度。

本发明的有益效果是：首先将目标温度对应的电压值通过数字模拟转换器输出，差分放大器将其与温度检测器采样的光源周围的当前电压值进行差分放大输出差分放大后的差值放大电压信号，然后由温度控制电路直接根据所述差值放大电压信号输出相应的电流以流过所述加热器从而控制加热温度，不需要中央处理器复杂指令计算，耗时短，响应时间短，可快速调整温度，温控精度更高，温控响应时间。本发明可实现光源所需温度的快速精准控制，使精度达到摄氏0.01度，响应时间减少至一分钟以内。

附图说明

图1是本发明激光气体分析仪光源温控系统示意图；

图2是本发明实施例所示的温度控制电路原理图；

图3是本发明实施例所示的温度检测器和差分放大器电路原理图；

图4是本发明实施例所示的数字模拟转换器电路原理图；

图5是本发明实施例所示的直流2.5V的基准电压源电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1所示的激光气体分析仪光源温控系统，包括温度检测器101、第一控制电路102、模拟数字转换器103、差分放大器104、温度控制电路105和加热器106；所述温度检测器101，其设置在激光气体分析仪的光源处，用于检测所述光源周围的当前温度并输出对应的第一电压信号；所述第一控制电路102，与所述模拟数字转换器103连接，用于根据预先设定的目标温度控制所述模拟数字转换器103输出与所述目标温度对应的第二电压信号；所述差分放大器104，与所述温度检测器101和所述模拟数字转换器103分别连接，用于接收所述温度检测器101输出的所述第一电压信号和所述模拟数字转换器103输出的所述第二电压信号，并对所述第一电压信号和第二电压信号进行差分放大输出差值放大电压信号；所述温度控制电路105，与所述差分放大器104连接，用于接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号输出相应的电流；所述加热器106，与所述温度控制电路105连接，用于在所述温度控制电路105的控制下，根据所述电流调整所述光源周围的温度达到所述目标温度。

本发明首先将目标温度对应的电压值通过数字模拟转换器输出，差分放大器将其与温度检测器采样的光源周围的当前电压值进行差分放大输出差分放大后的差值放大电压信号，然后由温度控制电路直接根据所述差值放大电压信号输出相应的电流以流过所述加热器从而控制加热温度，不需要中央处理器复杂指令计算，耗时短，响应时间短，可快速调整温度，温控精度更高，温控响应时间。

具体的，在一个实施例中，所述温度控制电路105包括温度控制芯片和整流电桥电路，所述温度控制芯片与所述差分放大器104的输出端连接，用于接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号的正负及大小输出对应占空比的方波；所述整流电桥电路，与所述温度控制芯片连接，用于根据所述方波调整所述电流的方向及大小并输出；所述加热器106，与所述整流电桥电路连接，用于根据所述整流电桥电路输出的电流的方向及大小使所述光源周围的温度达到所述目标温度。以差分放大后的差值放大电压信号的电压值是正值为例，当电压值比较大的时候，说明当前环境温度很低，距目标温度差距较大，此时温度控制芯片输出占空比较大的方波，使得整流电桥电路的导通电流加大，即加热器的加热电流加大，进而使温度快速上升。当电压值比较小时，说明当前温度与目标温度相差较小，此时温度控制芯片输出方波占空比较小，加热器加热电流较小。反之，差分放大后的差值放大电压信号的电压值是负值时，当电压值比较小的时候，当前温度高于目标温度，说明当前环境温度与目标温度差距较大，此时温度控制芯片输出占空比较大的方波，使得整流电桥电路反方向的导通电流加大，加热器的冷却电流加大，进而使温度快速下降。当电压值比较大的时候则输出方波占空比小，加热器冷却电流较小。通过该方案可以快速调整升温或降温以达到目标温度，保证光源所需温度的快速控制。

本实施例中所述加热器106采用TEC半导体致冷器，其可根据流过的电流大小和方向调整升温或降温，简单方便。本实施例中所述整流电桥电路为由MOS管组成的整流电桥电路，结构简单方便。所述温度检测器包括热敏电阻和高精度电阻；所述高精度电阻的一端连接2.5V基准电压源，所述高精度电阻的另一端与所述热敏电阻的输出端和所述差分放大器的输入端同时连接。热敏电阻与高精度电阻对直流2.5V的电压基准进行分压，在目标温度下，热敏电阻阻值一定，则其两端电压值一定，当温度变化时，通过分压实现热敏电阻两端第一电压信号输出。该电路结构简单，成本低。

下面结合一个示例对本发明作出具体说明。参看图2-5，为了方便说明，将本实施例所示的激光气体分析仪光源温控系统的整个系统的电路原理图拆分成图2-5，本实施例中温度控制芯片采用温控芯片LTC1923，当然也可以采用其他型号的温控芯片，或者其他半导体公司生产的温控芯片，对此不作限制。图2中温控芯片LTC1923(即U23)的第4引脚与图3中的差分放大器芯片U22的第7引脚连接，图2中温控芯片LTC1923的第10引脚(即电阻R39一端)与图3中的电阻R34连接，图2中温控芯片LTC1923的第15和16引脚连接TEC半导体制冷器(图未示)，图2中四个MOS管VT2、VT3、VT4、VT5、电感L10-L13以及极性电容C76、电容C77、极性电容C83和C84、电容C81和C86组成整流桥电路，具体连接关系见图2，其控制流过加热器(即TEC半导体制冷器)电流的方向，流过加热器电流的大小由温度芯片U23输出方波的占空比决定；图3中R88为热敏电阻，热敏电阻与高精度低温漂电阻R40对直流2.5V的电压基准进行分压；图2中温控芯片LTC1923的第12引脚还与图3中差分放大器芯片U22的第3引脚连接。图4所示的数字模拟转换器U24的输出引脚(即第4引脚)与图3中的电阻R33连接，电阻R33再连接差分放大器芯片U22的第2引脚，数字模拟转换器U24的第5、6和7引脚(即串口)连接第一控制电路(图未示)，如中央处理器、微处理器或单片机等。图5为直流2.5V的基准电压源电路，其产生2.5V基准参考电压VREF_2.5，为图2-4所示的电路提供基准参考电压VREF_2.5。本具体示例中，芯片U21及其外围电路为2.5V电压基准产生电路。C82、R35、R37、C91、R38、R39、C92、C93等电阻电容构成温控芯片U23的外围电路，为温控芯片U23参数配置电路，只是为了使温控芯片U23正常工作，可参考芯片手册设置。本示例中，R37为82K欧姆，R38为10M欧姆。R39为100K欧姆。C92为1uF。C91可取值为2.2uF-4.7uF。其余的滤波电容皆可取值1000pF-1uF。带极性电容C76，C79，C83，C84的作用都是滤波，取值10uF-22uF。C81，C86取值0.1uF-10uF。电阻R40必须是高精度低温漂电阻，精度为千分之一，温漂小于30ppm。电阻R42阻值不可大于0.5欧姆。电阻R32和R34用于差分放大器U22的放大倍数。本示例中R32取值9.09K欧姆，R34取值1K欧姆。需要说明的是，上述各个取值本领域技术人员可根据实际情况调整设置。

工作时，首先第一控制电路将目标温度下对应的电压值通过数字模拟转换器输出，热敏电阻R88与高精度低温漂电阻R40对直流2.5V的电压基准进行分压。在目标温度下，热敏电阻R88阻值一定，则其两端电压值一定，当温度变化时，通过分压实现热敏电阻R88两端第一电压信号输出。将数字模拟转换器U24输出的电压值与热敏电阻R88两端当前电压值进行差分放大。再将差分放大后的值传递给温控芯片U23。温控芯片U23根据差分放大后的电压值的大小及正负控制加热器的电流大小及方向。基于温控芯片LTC1923可快速精准的将温度控制到目标点。

数字模拟转换器U24输出的目标温度对应的电压值与当前热敏电阻R88两端电压值由差分放大器U22完成差分放大。差分放大器U22输出的电压值表征了当前温度与目标温度的距离，温控芯片U23根据所述电压值的正负及大小控制流过加热器电流的方向及大小。本发明中由四个MOS管VT2、VT3、VT4、VT5组成的整流桥电路控制流过加热器电流的方向。流过加热器电流的大小由温控芯片U23输出方波的占空比决定。

具体的，以差分放大后的电压值是正值为例，当电压值比较大的时候，说明当前环境温度很低，距目标温度差距较大，此时芯片LTC1923会在其25脚输出占空比较大的方波，其24脚输出与25脚相反的方波。使得电桥中的MOS管VT3和VT4的源极和漏极导通电流加大，即加热器的加热电流加大，进而使温度快速上升。当电压值比较小时，说明当前温度与目标温度相差较小，输出方波占空比较小，加热器加热电流较小。

反之，差分放大后的电压值为负值时，说明当前温度高于目标温度。当电压值比较小时说明当前环境温度与目标温度差距较大，此时LTC1923的20脚输出占空比较大的方波，21脚输出与20脚相反的方波，使得电桥的MOS管VT2和VT5的源极和漏极导通电流加大，即加热器的冷却电流加大，进而使温度快速下降。当电压值比较大则输出方波占空比小，加热器冷却电流较小。系统在工作时，占空比的值是动态的。当差分放大后的值为正时：差分放大后的值越小，此处占空比就越小，差分放大后的值越大，此处占空比就越大。当差分放大后的值为负时，反之。占空比及流过加热器的电流大小在不同的温控系统中具体值大小不同，本示例中，占空比较大时可达到80％左右，此时电流值大小约为400mA。占空比较小时可达5％左右，此时电流值大小约为3mA。该方案不需要中央处理器复杂指令计算，耗时短，响应时间短，可快速调整温度，温控精度更高，温控响应时间。本发明经验证可实现光源所需温度的快速精准控制，使精度达到摄氏0.01度，响应时间减少至一分钟以内，与现有技术相比，效果明显。

在又一个实施例中，该系统还包括输入设备，与所述第一控制电路(如微处理器、单片机或微控制器等)连接，用于输入所述预先设定的目标温度。所述输入设备优选为触摸屏显示器，当然也可以是键盘等其他输入设备，对此不作限制。通过输入输入设备可实现输入数据设定目标温度，使得该系统应用的灵活性增加，可根据不同的需要控制激光气体分析仪光源所需要的温度，简单方便。

本发明实施例还提供一种激光气体分析仪，包括发射单元、测量气室、接收单元和分析仪单元，所述发射单元包括依次连接的光源驱动器和激光光源，还包括上述任一实施例所述的激光气体分析仪光源温控系统，所述激光气体分析仪光源温控系统中的所述温度检测器设置在所述激光气体分析仪的激光光源处。所述激光气体分析仪光源温控系统具体可参考前述实施例部分的内容，不再详述。该方案不需要中央处理器复杂指令计算，耗时短，响应时间短，可快速调整激光气体分析仪光源温度，温控精度更高，温控响应时间。本发明经验证可实现光源所需温度的快速精准控制，使精度达到摄氏0.01度，响应时间减少至一分钟以内，快速实现光源所需的温度的调整。

基于同一构思，本发明实施例还提供一种利用上述任一实施例所述的激光气体分析仪光源温控系统的激光气体分析仪光源温控方法，该方法以所述激光气体分析仪光源温控系统为载体执行，包括以下步骤：

步骤S1、所述温度检测器检测所述光源周围的当前温度并输出对应的第一电压信号；

步骤S2、所述第一控制电路根据预先设定的目标温度控制所述模拟数字转换器输出与所述目标温度对应的第二电压信号；

步骤S3、所述差分放大器接收所述温度检测器输出的所述第一电压信号和所述模拟数字转换器输出的所述第二电压信号，并对所述第一电压信号和第二电压信号进行差分放大输出差值放大电压信号；

步骤S4、所述温度控制电路接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号输出相应的加热电流；

步骤S5、所述加热器在所述温度控制电路的控制下，根据所述加热电流调整所述光源周围的温度达到所述目标温度。

具体的，所述步骤S4具体为：通过温度控制芯片接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号的正负及大小输出对应占空比的方波；整流电桥电路接收所述方波并根据该方波调整所述加热电流的方向及大小并输出；所述加热器根据所述整流电桥电路输出的加热电流的方向及大小使所述光源周围的温度达到所述目标温度。需要说明的是，该方法实施例与上述系统实施例相对应，具体可参考所述激光气体分析仪光源温控系统实施例部分的内容，此处不再详述。

本发明首先将目标温度对应的电压值通过数字模拟转换器输出，差分放大器将其与温度检测器采样的光源周围的当前电压值进行差分放大输出差分放大后的差值放大电压信号，然后由温度控制电路直接根据所述差值放大电压信号输出相应的电流以流过所述加热器从而控制加热温度，不需要中央处理器复杂指令计算，耗时短，响应时间短，可快速调整温度，温控精度更高，温控响应时间。本发明可实现光源所需温度的快速精准控制，使精度达到摄氏0.01度，响应时间减少至一分钟以内。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种激光气体分析仪光源温控系统，其特征在于，包括温度检测器、第一控制电路、模拟数字转换器、差分放大器、温度控制电路和加热器；

所述温度检测器，其设置在激光气体分析仪的光源处，用于检测所述光源周围的当前温度并输出对应的第一电压信号；

所述第一控制电路，与所述模拟数字转换器连接，用于根据预先设定的目标温度控制所述模拟数字转换器输出与所述目标温度对应的第二电压信号；

所述差分放大器，与所述温度检测器和所述模拟数字转换器分别连接，用于接收所述温度检测器输出的所述第一电压信号和所述模拟数字转换器输出的所述第二电压信号，并对所述第一电压信号和第二电压信号进行差分放大输出差值放大电压信号；

所述温度控制电路，与所述差分放大器连接，用于接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号输出相应的电流；

所述加热器，与所述温度控制电路连接，用于在所述温度控制电路的控制下，根据所述电流调整所述光源周围的温度达到所述目标温度。

2.根据权利要求1所述激光气体分析仪光源温控系统，其特征在于，所述温度控制电路包括：

温度控制芯片，与所述差分放大器的输出端连接，用于接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号的正负及大小输出对应占空比的方波；

整流电桥电路，与所述温度控制芯片连接，用于根据所述方波调整所述电流的方向及大小并输出；

所述加热器，与所述整流电桥电路连接，用于根据所述整流电桥电路输出的电流的方向及大小使所述光源周围的温度达到所述目标温度。

3.根据权利要求1或2所述激光气体分析仪光源温控系统，其特征在于，所述温度检测器包括热敏电阻和高精度电阻；所述高精度电阻的一端连接2.5V基准电压源，所述高精度电阻的另一端与所述热敏电阻的输出端和所述差分放大器的输入端同时连接。

4.根据权利要求3所述激光气体分析仪光源温控系统，其特征在于，所述加热器为半导体致冷器。

5.根据权利要求4所述激光气体分析仪光源温控系统，其特征在于，所述整流电桥电路为由MOS管组成的整流电桥电路。

6.根据权利要求4所述激光气体分析仪光源温控系统，其特征在于，还包括输入设备，与所述第一控制电路连接，用于输入所述预先设定的目标温度。

7.根据权利要求6所述激光气体分析仪光源温控系统，其特征在于，所述输入设备为触摸屏显示器。

8.一种激光气体分析仪，包括发射单元、测量气室、接收单元和分析仪单元，所述发射单元包括依次连接的光源驱动器和激光光源，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的激光气体分析仪光源温控系统，所述激光气体分析仪光源温控系统中的所述温度检测器设置在所述激光气体分析仪的激光光源处。

9.一种利用权利要求1-7任一项所述的激光气体分析仪光源温控系统的激光气体分析仪光源温控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、所述温度检测器检测所述光源周围的当前温度并输出对应的第一电压信号；

S2、所述第一控制电路根据预先设定的目标温度控制所述模拟数字转换器输出与所述目标温度对应的第二电压信号；

S3、所述差分放大器接收所述温度检测器输出的所述第一电压信号和所述模拟数字转换器输出的所述第二电压信号，并对所述第一电压信号和第二电压信号进行差分放大输出差值放大电压信号；

S4、所述温度控制电路接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号输出相应的电流；

S5、所述加热器在所述温度控制电路的控制下，根据所述电流调整所述光源周围的温度达到所述目标温度。

10.根据权利要求9所述的激光气体分析仪光源温控方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

通过温度控制芯片接收所述差值放大电压信号，根据所述差值放大电压信号的正负及大小输出对应占空比的方波；

整流电桥电路接收所述方波并根据该方波调整所述电流的方向及大小并输出；

所述加热器根据所述整流电桥电路输出的电流的方向及大小使所述光源周围的温度达到所述目标温度。