CN218210221U - 一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及温度控制技术领域,具体涉及一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,包括控制器和制冷模块;制冷模块包括信号检测输入单元、电压跟随单元、第一比较电路单元、第二比较电路单元、施密特触发器单元、驱动输出单元、光耦隔离单元和输出控制单元,当试剂仓正常工作时,制冷相关控制由控制器来控制,当打开制冷开关时,控制器断电,由制冷模块电路自我调整控制制冷,解决了MCU断电,制冷模块电路不断电情况下,制冷模块不能实现温控的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度控制技术领域,尤其涉及一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置。
背景技术
体外诊断设备在测试过程中需要试剂参与,设备一般都具备一个试剂仓,用于存放仪器测试过程中需要的试剂,通常试剂的存放需要特定温度,试剂常规的冷藏温度为2~8℃。在仪器使用过程中,为了保证测试结果的稳定可靠,通常会使用控制器MCU配合其他驱动电路和模块将试剂仓的温度稳定的控制在某一范围,给试剂仓进行制冷,保持低温。所以通常的设备在设计时,仪器都会设计有两个电源开关,一个开关是控制制冷的开关,一个是仪器供电的总开关。在正常使用过程中,仪器供电总开关是打开的,但制冷控制开关是关闭的。当控制制冷的开关打开后,除了制冷模块,其他模块通通会断电。当仪器的供电总开关关掉后,仪器所有模块均断电。所以医生在使用完毕仪器后无需将试剂从仪器里取出,重新存放到冰箱里,只需要打开控制制冷的开关,就可以实现除制冷模块外的所有模块断电。仪器试剂仓制冷功能正常运行,保证低温。
现有的制冷控制技术都是使用温度传感器检测试剂仓的温度,将检测到的变化传给控制器MUC,控制器MCU通过内部的算法控制输出,驱动相应的电路模块达到控制试剂仓温度的功能。当仪器测试结束后打开制冷开关,此时任然需要持续给控制MCU供电。让MCU持续工作,时刻监测试剂仓温控。由于控制器MCU功能较多,往往还连接控制着设备的其他功能和模块。当打开制冷开关后,此时除了制冷模块其他模块都是处于断电状态,会容易导致MCU程序在运行过程中不断识别到错误,程序容易跑飞。且控制器MCU长期持续工作,影响使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,旨在解决MCU断电,制冷模块电路不断电情况下,制冷模块不能实现温控的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供了一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,包括控制器和制冷模块;
所述制冷模块包括信号检测输入单元、电压跟随单元、第一比较电路单元、第二比较电路单元、施密特触发器单元、驱动输出单元、光耦隔离单元和输出控制单元,所述信号检测输入单元、所述电压跟随单元、所述第一比较电路单元、所述施密特触发器单元、所述驱动输出单元、所述光耦隔离单元和所述输出控制单元依次连接,所述第二比较电路单元的一端与所述电压跟随单元连接,所述第二比较电路单元的另一侧与所述施密特触发器单元连接,所述控制器的一端与所述电压跟随单元连接,所述控制器的另一端与所述驱动输出单元连接。
其中,所述信号检测输入单元包括第四电阻和第二热敏电阻,所述第四电阻的一端与电源连接,所述第四电阻的另一端与所述电压跟随单元连接,所述第二热敏电阻的一端接地,所述第二热敏电阻的另一端与所述第四电阻的另一端连接。
其中,所述电压跟随单元包括第二运算放大器和第二电容,所述第二运算放大器的同相输入端与所述第四电阻的所述另一端连接,所述第二运算放大器的正极与电源连接,所述第二运算放大器的负极接地,所述第二电容的一端与所述第二运算放大器的正极连接,所述第二电容的另一端接地,所述第二运算放大器的反相输入端和输出端连接,所述控制器与所述第二运算放大器的反相输入端连接。
其中,所述第一比较电路单元包括第五电阻、第六电阻、第三运算放大器、第三电容、第七电阻和第八电阻,所述第五电阻的一端与所述第二电容连接,所述第六电阻的一端接地,所述第六电阻的另一端与所述第五电阻的另一端连接,所述第三运算放大器的同相输入端与所述第五电阻的所述另一端连接,所述第三运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端连接,所述第三电容的一端与所述第三运算放大器的正极连接,所述第三电容的另一端接地,所述第三运算放大器的负极接地,所述第八电阻的一端与所述第三电容连接,所述第七电阻的一端与所述第三运算放大器的输出端连接,所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的另一端连接。
其中,所述第二比较电路单元包括第十一电阻、第十二电阻、第五运算放大器、第五电容、第十三电阻和第十四电阻,所述第十二电阻的一端与所述第五运算放大器的正极连接,所述第十一电阻的一端接地,所述第十一电阻的另一端与所述第十二电阻的另一端连接,所述第五运算放大器的同相输入端与所述第十一电阻的所述另一端连接,所述第五电容的一端与所述第五运算放大器的正极连接,所述第五电容的另一端接地,所述第五运算放大器的反向输入端与所述控制器连接,所述第五运算放大器的所述负极接地,所述第十三电阻的一端与所述第五电容的一端连接,所述第十四电阻的一端与所述第五运算放大器的输出端连接,所述第十四电阻的另一端与所述第十三电阻的另一端连接。
其中,所述施密特触发器单元包括施密特触发器和第一电容,所述第一电容的一端与所述施密特触发器的第五引脚连接,所述第一电容的另一端接地,所述施密特触发器的第六引脚与所述第七电阻和所述第八电阻的连接端连接。
其中,所述驱动输出单元包括第四电容、第九电阻、第一三极管和栅极驱动器,所述控制器与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极接地,所述第四电容的一端与所述施密特触发器的第四引脚连接,所述第四电容的另一端接地,所述第九电阻的一端与所述第四电容连接,所述第九电阻的另一端与所述第一三极端的集电极连接,所述栅极驱动器的同相输入端与所述第九电阻和所述第一三极管的连接端连接,所述施密特触发器的第三引脚与所述栅极驱动器的反向输入端连接。
其中,所述光耦隔离单元包括第十电阻和第一隔离光耦,所述第十电阻与所述栅极驱动器的输出端连接,所述第一隔离光耦的正极与所述第十电阻的另一端连接,所述第一隔离光耦的负极和发射极接地。
其中,所述输出控制单元包括第三电阻、第二三极管、第一电阻、场效应管和制冷单元,所述第三电阻的一端与电源连接,所述第二三极管的基极与所述第三电阻的另一端连接,所述第一隔离光耦的集电极与所述第三电阻和所述第二三极管的连接端连接,所述第二三极管的发射极与电源连接,所述第一电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接,所述第一电阻的另一端接地,所述场效应管的栅极与第一电阻和所述第二三极管的连接端连接,制冷单元的输入端与电源连接,所述制冷单元的输出端与场效应管的漏极连接。
本实用新型的一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,包括控制器和制冷模块;所述制冷模块包括信号检测输入单元、电压跟随单元、第一比较电路单元、第二比较电路单元、施密特触发器单元、驱动输出单元、光耦隔离单元和输出控制单元,当试剂仓正常工作时,制冷相关控制由所述控制器来控制,当打开制冷开关时,所述控制器断电,由所述制冷模块电路自我调整控制制冷,解决了MCU断电,制冷模块电路不断电情况下,制冷模块不能实现温控的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置的电路框图。
图2是本实用新型提供的一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置的电路图。
图3是信号检测输入单元的电路图。
图4是电压跟随单元的电路图。
图5是第一比较电路单元和第二比较电路单元的电路图。
图6是施密特触发器单元的电路图。
图7是驱动输出单元的电路图。
图8是光耦隔离单元的电路图。
图9是输出控制单元的电路图。
图10是本实用新型提供的一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置的工作原理图。
1-控制器、2-制冷模块、3-信号检测输入单元、4-电压跟随单元、5-第一比较电路单元、6-第二比较电路单元、7-施密特触发器单元、8-驱动输出单元、9-光耦隔离单元、10-输出控制单元。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1至图10,本实用新型提供一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,包括控制器1和制冷模块2;
所述制冷模块2包括信号检测输入单元3、电压跟随单元4、第一比较电路单元5、第二比较电路单元6、施密特触发器单元7、驱动输出单元8、光耦隔离单元9和输出控制单元10,所述信号检测输入单元3、所述电压跟随单元4、所述第一比较电路单元5、所述施密特触发器单元7、所述驱动输出单元8、所述光耦隔离单元9和所述输出控制单元10依次连接,所述第二比较电路单元6的一端与所述电压跟随单元4连接,所述第二比较电路单元6的另一侧与所述施密特触发器单元7连接,所述控制器1的一端与所述电压跟随单元4连接,所述控制器1的另一端与所述驱动输出单元8连接。
在本实施方式中,当试剂仓正常工作时,制冷相关控制由所述控制器1来控制,当打开制冷开关时,所述控制器1断电,由所述制冷模块2电路自我调整控制制冷,具体为,所述信号检测输入单元3检测试剂仓的温度,得到温度信号,所述电压跟随单元4将所述温度信号放大,得到放大信号,并将所述放大信号输出给所述第一比较电路单元5和所述第二比较电路单元6,所述第一比较电路单元5和所述第二比较电路单元6基于所述放大信号得到所述试剂仓的控制温度范围,并将所述温度范围传输给所述控制器1和所述施密特触发器单元7,所述施密特触发器单元7有两个稳定状态,但与一般触发器不同的是,施密特触发器单元7采用电位触发方式,其状态由输入电压维持;对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号,施密特触发器单元7有不同的阀值电压;
当所述控制器1(控制MCU)工作时,所述施密特触发器单元7的输入电压为负向递减,此时所述控制器1触发所述驱动输出单元8所述基于所述温度范围计算出温度调整置,并将所述温度调整值传输给所述输出控制单元10,所述输出控制单元10基于所述温度调整值对所述试剂仓的温度进行调节;
当所述控制器1断电时,所述施密特触发器单元7的输入电压为正向递增,此时通过所述施密特触发器单元7触发所述驱动输出单元8所述基于所述温度范围计算出温度调整置,并将所述温度调整值传输给所述输出控制单元10,所述输出控制单元10基于所述温度调整值对所述试剂仓的温度进行调节;
所述制冷模块2中的除所述制冷单元以外的单元电压较低,为避免所述制冷单元对其余单元的工作造成影响,通过所述光耦隔离单元9将所述制冷单元与所述制冷模块2中的其余单元隔离,增加所述制冷模块2工作时的稳定性,在所述控制器1断电的情况下所述制冷模块2也能正常工作,解决了现有的制冷控制技术在仅有制冷模块2和控制MCU通电的情况下,控制MCU会因连接的其余设备处于断电的状态导致识别错误,从而影响制冷模块2对试剂仓的制冷效果的问题。
进一步的,所述信号检测输入单元3包括第四电阻和第二热敏电阻,所述第四电阻的一端与电源连接,所述第四电阻的另一端与所述电压跟随单元4连接,所述第二热敏电阻的一端接地,所述第二热敏电阻的另一端与所述第四电阻的另一端连接;所述电压跟随单元4包括第二运算放大器和第二电容,所述第二运算放大器的同相输入端与所述第四电阻的所述另一端连接,所述第二运算放大器的正极与电源连接,所述第二运算放大器的负极接地,所述第二电容的一端与所述第二运算放大器的正极连接,所述第二电容的另一端接地,所述第二运算放大器的反相输入端和输出端连接,所述控制器与所述第二运算放大器的反相输入端连接;所述第一比较电路单元5包括第五电阻、第六电阻、第三运算放大器、第三电容、第七电阻和第八电阻,所述第五电阻的一端与所述第二电容连接,所述第六电阻的一端接地,所述第六电阻的另一端与所述第五电阻的另一端连接,所述第三运算放大器的同相输入端与所述第五电阻的所述另一端连接,所述第三运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端连接,所述第三电容的一端与所述第三运算放大器的正极连接,所述第三电容的另一端接地,所述第三运算放大器的负极接地,所述第八电阻的一端与所述第三电容连接,所述第七电阻的一端与所述第三运算放大器的输出端连接,所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的另一端连接;所述第二比较电路单元6包括第十一电阻、第十二电阻、第五运算放大器、第五电容、第十三电阻和第十四电阻,所述第十二电阻的一端与所述第五运算放大器的正极连接,所述第十一电阻的一端接地,所述第十一电阻的另一端与所述第十二电阻的另一端连接,所述第五运算放大器的同相输入端与所述第十一电阻的所述另一端连接,所述第五电容的一端与所述第五运算放大器的正极连接,所述第五电容的另一端接地,所述第五运算放大器的反向输入端与所述控制器连接,所述第五运算放大器的所述负极接地,所述第十三电阻的一端与所述第五电容的一端连接,所述第十四电阻的一端与所述第五运算放大器的输出端连接,所述第十四电阻的另一端与所述第十三电阻的另一端连接;所述施密特触发器单元7包括施密特触发器和第一电容,所述第一电容的一端与所述施密特触发器的第五引脚连接,所述第一电容的另一端接地,所述施密特触发器的第六引脚与所述第七电阻和所述第八电阻的连接端连接;所述驱动输出单元8包括第四电容、第九电阻、第一三极管和栅极驱动器,所述控制器1与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极接地,所述第四电容的一端与所述施密特触发器的第四引脚连接,所述第四电容的另一端接地,所述第九电阻的一端与所述第四电容连接,所述第九电阻的另一端与所述第一三极端的集电极连接,所述栅极驱动器的同相输入端与所述第九电阻和所述第一三极管的连接端连接,所述施密特触发器的第三引脚与所述栅极驱动器的反向输入端连接;所述光耦隔离单元9包括第十电阻和第一隔离光耦,所述第十电阻与所述栅极驱动器的输出端连接,所述第一隔离光耦的正极与所述第十电阻的另一端连接,所述第一隔离光耦的负极和发射极接地;所述输出控制单元10包括第三电阻、第二三极管、第一电阻、场效应管和制冷单元,所述第三电阻的一端与电源连接,所述第二三极管的基极与所述第三电阻的另一端连接,所述第一隔离光耦的集电极与所述第三电阻和所述第二三极管的连接端连接,所述第二三极管的发射极与电源连接,所述第一电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接,所述第一电阻的另一端接地,所述场效应管的栅极与第一电阻和所述第二三极管的连接端连接,制冷单元的输入端与电源连接,所述制冷单元的输出端与场效应管的漏极连接。
所述施密特触发器的所述第一引脚为地GND、所述第二引脚为触发TRIG、所述第三引脚为输出OUT、所述第四引脚为复位RESET、所述第五引脚为控制电压CONT、所述第六引脚为门限(阈值)THRES、所述第八引脚为放电DISCH、所述第九引脚为电源电压Vcc。
在本实施方式中,所述第二电阻(R2)是NCT热敏电阻,通过所述NCT热敏电阻可对所述试剂仓的温度进行检测,所述第四电阻(R4)连接的电源为3V(即VREF_3V),所述第二电阻对所述第四电阻的VREF_3V进行分压得到第一电压V1:V1=VREF_3V*R2/(R2+R4),由于R2的阻值随着温度的变化而变化,所以V1也会随着温度的变化而变化,因此V1的温度变化情况为所述试剂仓的温度变化情况,所述第二运算放大器(U2)接收V1的电压输出V2电压给所述控制器1,所述电压放大器的的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候,就需要所述运算放大器U2来从中进行缓冲,起到承上启下的作用,第二电容(C2)的功能是储能滤波,减小U2供电端的纹波。所述第一比较电路单元5的所述第三运算放大器(U3)的输入电压V3=VCC1*R6/(R6+R5),其中VCC1为U2的输入电压,所述R6为第六电阻,所述R5为第五电阻,所述第二比较电路单元6的所述第五运算放大器(U5)的输入电压V4=VCC1*R11/(R11+R12),其中R11为第十一电阻,R12为第十二电阻,V3和V4分别对应制冷温度的上下限。通过调整V3与V4的值,可以确保制冷温度的范围。例如制冷温度设定在T1~T2。通过查阅热敏电阻的规格书,根据热敏电阻R2与温度T的对应关系可知,假设在T1时R2的值为R2′,此时温度与电压的对应关系为V1′=VREF_3V*R2′/(R2′+R4),在T2时R2的值为R2″,此时温度与电压的对应关系为V1″=VREF_3V*R2″/(R2″+R4)。通过调整R5、R6、R11、R12的值将V3=V1′,V4=V1″。再结合后端电路,就可保证试剂仓温控被控制在T1~T2内。所述施密特触发器两个阀值分别为V3和V4。当输入电压由低向高增加,到达V4时,所述控制器1处于断电状态,输出电压Vo发生突变,而输入电压Vi由高变低,到达V3,输出电压Vo发生突变。因而出现输出电压变化滞后的现象,可以看出对于要求一定延迟启动的电路,它是特别适用的,可防止频发启动切换,延长器件的使用寿命。所述控制器1会采集电压V2,通过公式换算出检测到的温度T,所述第一三极管(Q1)为NPN三极管,所述第二三极管(Q2)为PNP三极管,所述,所述Q1的作用是隔离断电后的所述控制器1的控制端口对后级电路的影响,第九电阻(R9)起到上拉作用,栅极驱动器(U4)为单通道高速低侧栅极驱动器,具备高驱动电流、低传播延迟、负电压处理和欠压锁定。U4通过输入电压V8和V7的值进行比较,V8(R9)接U4的同向输入端(IN+管脚),V7(3)接U4的反向输入端(IN-管脚)。
当IN+和IN-输入为L时,OUT输出为L;
当IN+输入为L,IN-输入为H,OUT输出为L;
当IN+输入为H,IN-输入为L,OUT输出为H;
当IN+输入为H,IN-输入为H,OUT输出为L;
当IN+悬空不接,IN-不论输入何总电平,OUT输出为L;
当IN+不论输入何总电平,IN-悬空不接,OUT输出为L;
其中L为低电平,H为高电平,OUT输出为所述栅极驱动器的输出端。
由此可见输出V9(OUT)由V8(IN+)和V7(IN-)的值决定,在整个电路设计中,前面所有电路的设计就是为了通过控制V9(OUT)的高低变化来驱动后端的所述制冷单元的启动与关停。当V9(OUT)为高电平时,所述制冷单元通电,进行制冷,当V9(OUT)输出为低电平时,所述制冷单元不通电,不进行制冷。而V8(IN+)由MCU的IO口C_CTR决定。当仪器正常通电工作时,当所述制冷单元不小于设定温度的最低值T1,V7(IN-)输出低电平L,所以可以通过所述控制器1的IO口C_CTR控制V8(IN+)的高低变化来决定制冷。当所述控制器1断电时,V8(IN+)默认为高电平H,输出V9(OUT)的变化由V7(IN-)控制,而V7(IN-)的变化不需要通过所述控制器1控制,V7(IN-)的变化会根据试剂仓温度的变化而进行变化,从而实现当仪器的制冷开关关闭时,在所述控制器1断电的情况下,硬件电路依然能够对实现制冷功能。所述第十电阻(R10)的作用是限流,防止输出电流过大,烧坏所述隔离光耦(U1),V9为高电平时,U1导通,V9为低电平时,U1不导通。所述输出控制模块的所述制冷单元(J1)的工作方式是通电,有电流流过,就能够正常工作。一断电,所述制冷单元停止工作,所述制冷单元为半导体制冷。当所述隔离光耦U1导通时,PNP型三极管Q2导通,场效应管(MOS管即Q3)也导通。对J1来说,电流就会从J1的输入端(1脚)流经所述制冷单元,从输出端(2脚)流出,由于此时Q3导通,所以电流经Q3连接到地,形成了通路,所述制冷单元工作。同理,当隔离光耦U1不导通时,三极管Q2不通,Q3也不通,此时电流从J1的1脚流入经所述制冷单元后从3脚流出,但由于Q3不通,导致电流到地的通路被隔断,无法形成一个闭合的通路,J1的1脚与2脚电压一致,没有压差,没有电流流经所述制冷单元。所以此时所述制冷单元不工作。
假设需要控制试剂仓温度在T1~T2范围,采用以上制冷控制装置的工作原理如下:VREF_3V我们取3V,R4我们取22K,R2我们取BT系列的NCT热敏电阻BT103F3435B-30L50。根据厂家的规格书可知温度为T1~T2时,R2对应的电阻阻值约为16.6K~14.6K,根据分压公式计算V1=VREF_3V*R2/(R2+R4),得出V1的电压变化为1.29V~1.196V。所以可知V3电压应该设为1.19V,V4的电压设为1.29V。V3=VCC1*R6/(R5+R6);V4=VCC1*R11/(R11+R12)。VCC1我们设为5V,R5取15K,R6取4.7K,R11取1.5K,R12取4.32K。U3、U4选用低成本运放TLV2379。R7、R8作用是阻抗匹配和限流,这里我们取100欧,R8、R13为上拉电阻,这里取10K。所述施密特触发器(U6)选择芯片NE555。
1、当管脚RESET(第四引脚即管脚4)为LOW(低电平),TRIGEER和THRESHOLD不论输入为高电平或者低电平,输出OUTPUT为低电平LOW,
2、当RESET为高电平时,TRIGEER管脚输入的电平小于1/3VCC,那么无论THRESHOLD管脚输入何种电平,OUTPUT输出为高电平HIGH
3、当RESET为高电平时,TRIGEER管脚输入的电平大于1/3VCC,THRESHOLD管脚输入电平大于2/3VCC,OUTPUT输出为高电平HIGH
4、当RESET为高电平时,TRIGEER管脚输入的电平大于1/3VCC,THRESHOLD管脚输入电平小于2/3VCC,OUTPUT输出为保持上一个状态的输出,若上一个状态OUTPUT为高电平HIGH,则此时OUTPUT输出为高电平HIGH,若上一个状态OUTPUT为低电平LOW,则此时OUTPUT输出为低电平LOW,当通过对输入管脚2(TRIGGER)和管脚6(THRESHOLD)电压的的变化,输出管脚3的输出也会发生变化。Q1使用三极管MMBT3904,U4选用单通道栅极驱动器型号UCC27517DBVR,R9上拉电阻取10K,当所述控制器1断电时,Q1是不导通的,所以VCC1通过电阻R9后连到U4的3管脚(IN+)总是高电平H,测试U4的输出取决于4管脚(IN-)。而4管脚(IN-)的输入又取决于前端U6的输出。U1型号取TLP521-1G,Q2型号取MMBT3906,Q3型号取CSD18542KCS,R3和R1取10k。J1表示需要外接的所述制冷单元,所述制冷单元我们选用行业内常用的半导体制冷片,可直接接到J1的插座上。
有益效果:
1、减少仪器关机后的整机功耗,降低仪器的使用成本;
2、试剂制冷在使用过程中要求某一固定的制冷温度。但存储中并没有这么严格的要求,存储时要求某一范围的温度,例如仪器测量过程中,要求试剂保存温度设定为6℃。但仪器关机后试剂的存储温度,可存储范围为2℃~8℃。采用该设计可延长制冷部分电子元器件的使用寿命。因为冷模块在仪器关机后,该设计能够降低制冷模块2一直在设定温度附近跳动的频率,因为频繁的开关会使得元件性能、寿命受到影响,且可根据医院医生的需要,通过调整所述第五电阻(R5)、所述第六电阻(R6)、所述第十一电阻(R11)和所述第十二电阻(R12)的值来设置的T1和T2的具体温度值。
3、关机后由制冷温度控制由硬件主导,无需所述控制器1参与,尤其是在设计时为了节约仪器成本,在仪器设计中往往所述控制器1除了要控制制冷,还需要监控控制仪器的其他模块状态。但此时由于其他模块是断电情况。MCU可能会出现程序BUG,影响制冷。但此时由于显示等其他模块是关机状态,不能给出提示告知制冷故障。而关机后使用硬件控制主导制冷,无需担心该问题,更加可靠有效,且MCU完全断电,防止了MCU连续24小时工作。
以上所揭露的仅为本实用新型一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属于实用新型所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,包括控制器和制冷模块;
所述制冷模块包括信号检测输入单元、电压跟随单元、第一比较电路单元、第二比较电路单元、施密特触发器单元、驱动输出单元、光耦隔离单元和输出控制单元,所述信号检测输入单元、所述电压跟随单元、所述第一比较电路单元、所述施密特触发器单元、所述驱动输出单元、所述光耦隔离单元和所述输出控制单元依次连接,所述第二比较电路单元的一端与所述电压跟随单元连接,所述第二比较电路单元的另一侧与所述施密特触发器单元连接,所述控制器的一端与所述电压跟随单元连接,所述控制器的另一端与所述驱动输出单元连接。
2.如权利要求1所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述信号检测输入单元包括第四电阻和第二热敏电阻,所述第四电阻的一端与电源连接,所述第四电阻的另一端与所述电压跟随单元连接,所述第二热敏电阻的一端接地,所述第二热敏电阻的另一端与所述第四电阻的另一端连接。
3.如权利要求2所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述电压跟随单元包括第二运算放大器和第二电容,所述第二运算放大器的同相输入端与所述第四电阻的所述另一端连接,所述第二运算放大器的正极与电源连接,所述第二运算放大器的负极接地,所述第二电容的一端与所述第二运算放大器的正极连接,所述第二电容的另一端接地,所述第二运算放大器的反相输入端和输出端连接,所述控制器与所述第二运算放大器的反相输入端连接。
4.如权利要求3所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述第一比较电路单元包括第五电阻、第六电阻、第三运算放大器、第三电容、第七电阻和第八电阻,所述第五电阻的一端与所述第二电容连接,所述第六电阻的一端接地,所述第六电阻的另一端与所述第五电阻的另一端连接,所述第三运算放大器的同相输入端与所述第五电阻的所述另一端连接,所述第三运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端连接,所述第三电容的一端与所述第三运算放大器的正极连接,所述第三电容的另一端接地,所述第三运算放大器的负极接地,所述第八电阻的一端与所述第三电容连接,所述第七电阻的一端与所述第三运算放大器的输出端连接,所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的另一端连接。
5.如权利要求4所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述第二比较电路单元包括第十一电阻、第十二电阻、第五运算放大器、第五电容、第十三电阻和第十四电阻,所述第十二电阻的一端与所述第五运算放大器的正极连接,所述第十一电阻的一端接地,所述第十一电阻的另一端与所述第十二电阻的另一端连接,所述第五运算放大器的同相输入端与所述第十一电阻的所述另一端连接,所述第五电容的一端与所述第五运算放大器的正极连接,所述第五电容的另一端接地,所述第五运算放大器的反向输入端与所述控制器连接,所述第五运算放大器的所述负极接地,所述第十三电阻的一端与所述第五电容的一端连接,所述第十四电阻的一端与所述第五运算放大器的输出端连接,所述第十四电阻的另一端与所述第十三电阻的另一端连接。
6.如权利要求5所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述施密特触发器单元包括施密特触发器和第一电容,所述第一电容的一端与所述施密特触发器的第五引脚连接,所述第一电容的另一端接地,所述施密特触发器的第六引脚与所述第七电阻和所述第八电阻的连接端连接。
7.如权利要求6所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述驱动输出单元包括第四电容、第九电阻、第一三极管和栅极驱动器,所述控制器与所述第一三极管的基极连接,所述第一三极管的发射极接地,所述第四电容的一端与所述施密特触发器的第四引脚连接,所述第四电容的另一端接地,所述第九电阻的一端与所述第四电容连接,所述第九电阻的另一端与所述第一三极端的集电极连接,所述栅极驱动器的同相输入端与所述第九电阻和所述第一三极管的连接端连接,所述施密特触发器的第三引脚与所述栅极驱动器的反向输入端连接。
8.如权利要求7所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述光耦隔离单元包括第十电阻和第一隔离光耦,所述第十电阻与所述栅极驱动器的输出端连接,所述第一隔离光耦的正极与所述第十电阻的另一端连接,所述第一隔离光耦的负极和发射极接地。
9.如权利要求8所述的运用于试剂仓温度控制的制冷控制装置,其特征在于,
所述输出控制单元包括第三电阻、第二三极管、第一电阻、场效应管和制冷单元,所述第三电阻的一端与电源连接,所述第二三极管的基极与所述第三电阻的另一端连接,所述第一隔离光耦的集电极与所述第三电阻和所述第二三极管的连接端连接,所述第二三极管的发射极与电源连接,所述第一电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接,所述第一电阻的另一端接地,所述场效应管的栅极与第一电阻和所述第二三极管的连接端连接,所述场效应管的源极接地,所述制冷单元的输入端与电源连接,所述制冷单元的输出端与场效应管的漏极连接。
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