CN203909643U - 一种精确控制电子功率模块工作温度的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，包括被控模块，安装于所述被控模块上且用于采样所述被控模块温度的温度采样模块；用于为所述一种精确控制电子功率模块工作温度的装置提供恒定电流的恒流源模块；用于冷却的由N型和P型半导体颗粒互相排列而成的半导体热电制冷器模块；用于使得流过所述半导体热电制冷器模块的电流为非开关脉冲状态的积分负反馈模块；用于驱动积分负反馈模块的导通或者截止使得所述半导体热电制冷器模块工作或者不工作的共模差方放大模块。能实现温度动态逼近调节，保证控制温度的精确性；解决电路放大器温漂问题，防止因温度变化引起放大器静态工作点的变动干扰热敏电阻及半导体的精确工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制电子功率模块温度技术领域，更具体地说，涉及一种精确控制电子功率模块工作温度的装置。
背景技术
一般电子器件、电子整机的热设计采用散热片、风扇等散热，因此电子器件、电子整机工作温度范围较大，因为现有技术中不能准确控制工作温度。但部分电子器件、功率模块等最佳工作状态，对工作温度的要求较高，工作温度最佳点变化值范围为<±0.1℃。
因此，现有技术亟待有很大的改进。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述准确控制工作温度的缺陷，提供一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，包括：一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，包括：被控模块，还包括：
安装于所述被控模块上且用于采样所述被控模块温度的温度采样模块；
用于为所述一种精确控制电子功率模块工作温度的装置提供恒定电流的恒流源模块；
用于冷却的由N型和P型半导体颗粒互相排列而成的半导体热电制冷器模块；
用于使得流过所述半导体热电制冷器模块的电流为非开关脉冲 状态的积分负反馈模块；
用于驱动积分负反馈模块的导通或者截止使得所述半导体热电制冷器模块工作或者不工作的共模差方放大模块；
其中，所述被控模块安装在所述的半导体热电制冷器模块上，所述的温度采样模块安装在被控模块上，温度采样模块分别与所述恒流源模块和共模差方放大模块相连，所述半导体热电制冷器模块与所述积分负反馈模块相连，所述恒流源模块、共模差方放大模块、积分负反馈模块依次相连。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，所述温度采样模块进一步包括：热敏电阻RT、温度传感器。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，所述恒流源模块进一步包括：稳压二极管D1、电阻R1、积分比较器IC1、放大器Q1、电位器RV2、电阻R2，所述的稳压二极管D1为所述恒流源模块提供基准电压，使得所述热敏电阻RT上的电位随所述热敏电阻RT阻值的变化是线性关系。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，所述积分负反馈模块进一步包括：积分比较器IC2、放大器Q3、稳压二极管D2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、电容C3；所述电阻R5、电容C1组成RC组合，消除由电阻R6、电容C2组成的采样回路信号振荡。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，所述积分比较器IC1、积分比较器IC2均为LM358。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，所述被控模块为半导体激光器。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，所述温度传感器为PT100。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装 置，其特征在于，所述热敏电阻RT为PT100。
在本实用新型所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，所述放大器Q3为IRF530。
实施本实用新型的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，具有以下有益效果：实现温度动态逼近调节，保证控制温度的精确性，精确度可达0.1℃；解决电路放大器温漂问题，防止因温度变化引起各级放大器静态工作点的变动干扰热敏电阻RT及半导体TEC的精确工作，从而影响实际温度精确性和误过温告警。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一种精确控制电子功率模块工作温度的装置的第一实施例的模块示意图；
图2是图1的电路原理图。
具体实施方式
请参阅图1，为本实用新型一种精确控制电子功率模块工作温度的装置的第一实施例的模块示意图。如图1所示，在本实用新型第一实施例提供的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置中，包括：被控模块；安装于所述被控模块上且用于采样所述被控模块温度的温度采样模块；
用于为所述一种精确控制电子功率模块工作温度的装置提供恒定电流的恒流源模块；
用于冷却的由N型和P型半导体颗粒互相排列而成的半导体热电制冷器模块；
用于使得流过所述半导体热电制冷器模块的电流为非开关脉冲状态的积分负反馈模块；
用于驱动积分负反馈模块的导通或者截止使得所述半导体热电制冷器模块工作或者不工作的共模差方放大模块；
其中，所述被控模块安装在所述的半导体热电制冷器模块上，所述的温度采样模块安装在被控模块上，温度采样模块分别与所述恒流源模块和共模差方放大模块相连，所述半导体热电制冷器模块与所述积分负反馈模块相连，所述恒流源模块、共模差方放大模块、积分负反馈模块依次相连。
请结合参阅图2，为图1的电路原理图。如图2所示，在本实用新型提供的第一实施例中，温度采样模块：由热敏电阻RT(不限于)温度传感器等组成，电气连接在Q1的集电极，安装在被控模块上，采集被控模块的温度。
Q1、Q2、RV1、RV2、R2、R3、R4、RT构成差分放大电路。在Q1的集电极接热敏电阻RT，Q2的集电极接由RV1、R4组成的最佳工作温度设定电路，并分别作为积分比较器IC2两端的输入信号。当被控模块工作温度变化引起温度采样模块热敏电阻RT阻值发生变化时，Q1集电极电位也随着发生变化，即积分比较器IC2的2端电位随着发生变化，且与积分比较器3端做比较，在积分比较器1端输出一信号，驱动积分负反馈模块的Q3导通或截止，使半导体TEC模块工作或不工作。
差分放大器电路的结构要求左右两边电路完全对称，要实现它在实际上是不可能的，为了解决这个问题，在电路中设置电位器RV2，通过调整RV2的电阻值，使得RV2+R2＝R3。
D1、R1、IC1、Q1、RV2、R2构成恒流模块。稳压二极管D1为恒流模块提供基准电压，保证温度采样模块热敏电阻RT上的电位随热敏电阻RT阻值的变化是线性关系，即VRT＝IQ1C*RRT。从而正确反应被控模块工作温度的变化。
IC、Q3、D2、R5、R6、R7、C1、C2、C3构成积分负反馈模 块，由R5、C1组成RC组合，消除由R6、C2组成的采样回路信号振荡，使得流过半导体TEC模块的电流是缓慢的变化过程，而不是开关脉冲状态，并且按照由RV1、R4组成的最佳工作温度设定电路设定的基准温度，实现被控模块工作温度逼近A(最佳工作温度)动态调节，保证被控模块工作温度精确到A(最佳工作温度)±0.1℃。
半导体热电制冷器模块，是由许多N型和P型半导体颗粒互相排列而成的一种冷却装置。半导体热电制冷器模块依靠热交换，从一面吸热，另一面放热实现加热制冷。被控模块安装在半导体TEC模块上，使被控模块温度可控。
被控模块是各种对工作温度要求高的电子器件、功率模块等，如为半导体激光器。
所述积分比较器IC1、积分比较器IC2为LM358。
所述温度传感器为PT100。
所述热敏电阻RT为PT100。
所述放大器Q3为IRF530。
本实用新型通过以上第一实施例的设计，可以做到：一、实现温度动态逼近调节，保证控制温度的精确性，精确度可达0.1℃；二、解决电路放大器温漂问题，防止因温度变化引起各级放大器静态工作点的变动干扰热敏电阻RT及半导体TEC的精确工作，从而影响实际温度精确性和误过温告警。
本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
Claims (9)
1.一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，包括：被控模块，其特征在于，所述一种精确控制电子功率模块工作温度的装置还包括：
安装于所述被控模块上且用于采样所述被控模块温度的温度采样模块；
用于为所述一种精确控制电子功率模块工作温度的装置提供恒定电流的恒流源模块；
用于冷却的由N型和P型半导体颗粒互相排列而成的半导体热电制冷器模块；
用于使得流过所述半导体热电制冷器模块的电流为非开关脉冲状态的积分负反馈模块；
用于驱动积分负反馈模块的导通或者截止使得所述半导体热电制冷器模块工作或者不工作的共模差方放大模块；
其中，所述被控模块安装在所述的半导体热电制冷器模块上，所述的温度采样模块安装在被控模块上，温度采样模块分别与所述恒流源模块和共模差方放大模块相连，所述半导体热电制冷器模块与所述积分负反馈模块相连，所述恒流源模块、共模差方放大模块、积分负反馈模块依次相连。
2.根据权利要求1所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述温度采样模块进一步包括：热敏电阻RT、温度传感器。
3.根据权利要求2所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述恒流源模块进一步包括：稳压二极管D1、电阻R1、积分比较器IC1、放大器Q1、电位器RV2、电阻R2，所述的稳压二极管D1为所述恒流源模块提供基准电压，使得所述热敏电阻RT上的电位随所述热敏电阻RT阻值的变化是线性关系。
4.根据权利要求3所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述积分负反馈模块进一步包括：积分比较器IC2、放大器Q3、稳压二极管D2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、电容C3；所述电阻R5、电容C1组成RC组合，消除由电阻R6、电容C2组成的采样回路信号振荡。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述积分比较器IC1、积分比较器IC2均为LM358。
6.根据权利要求5所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述被控模块为半导体激光器。
7.根据权利要求6所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述温度传感器为PT100。
8.根据权利要求2所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述热敏电阻RT为PT100。
9.根据权利要求4所述的一种精确控制电子功率模块工作温度的装置，其特征在于，所述放大器Q3为IRF530。
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| CN201420194509.XU CN203909643U (zh) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | 一种精确控制电子功率模块工作温度的装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103926954A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-07-16 | 力普电气（福建）有限公司 | 一种精确控制电子功率模块工作温度的装置 |
| CN112327967A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-02-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种功率器件的温度控制装置、方法和电器设备 |
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- 2014-04-22 CN CN201420194509.XU patent/CN203909643U/zh not_active Expired - Fee Related
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