FI96262B - Arrangement for controlling the temperature of electronic components - Google Patents

Arrangement for controlling the temperature of electronic components Download PDF

Info

Publication number
FI96262B
FI96262B FI923493A FI923493A FI96262B FI 96262 B FI96262 B FI 96262B FI 923493 A FI923493 A FI 923493A FI 923493 A FI923493 A FI 923493A FI 96262 B FI96262 B FI 96262B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
peltier element
temperature
controlling
arrangement
power source
Prior art date
Application number
FI923493A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI96262C (en
FI923493A0 (en
FI923493A (en
Inventor
Hemmo Ristimaeki
Eero Sirola
Denis O'shea
Original Assignee
Nokia Telecommunications Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Telecommunications Oy filed Critical Nokia Telecommunications Oy
Priority to FI923493A priority Critical patent/FI96262C/en
Publication of FI923493A0 publication Critical patent/FI923493A0/en
Priority to DE4393699T priority patent/DE4393699T1/en
Priority to AU45726/93A priority patent/AU4572693A/en
Priority to PCT/FI1993/000306 priority patent/WO1994003849A1/en
Publication of FI923493A publication Critical patent/FI923493A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI96262B publication Critical patent/FI96262B/en
Publication of FI96262C publication Critical patent/FI96262C/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024Arrangements for thermal management
    • H01S5/02407Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H01S5/02415Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

96262 Järjestely elektronisten komponenttien lämpötilan säätämiseksi .96262 Arrangement for controlling the temperature of electronic components.

Keksintö on järjestely elektronisten komponenttien 5 lämpötilan säätämiseksi, joka järjestely käsittää anturi-välineen elektronisen komponentin lämpötilan mittaamiseksi ja lämpötilaan verrannollisen ohjaussignaalin tuottamiseksi, elektroniseen komponenttiin lämpöäjohtavasti liitetyn peltier-elementin elektronisen komponentin lämpötilan sää-10 tämiseksi peltier-elementin läpikulkevan virran voimakkuudesta ja suuruudesta riippuvaisesti, teholähteen virran syöttämiseksi peltier-elementille, säätövälineen peltier-elementin läpi kulkevan virran suunnan säätämiseksi vasteena anturivälineen antamalle ohjaussignaalille,toi s e n 15 säätövälineen peltier-elementin läpi kulkevan virran suuruuden säätämiseksi vasteena anturivälineen antamalle ohjaussignaalille.The invention is an arrangement for controlling the temperature of electronic components 5, the arrangement comprising sensor means for measuring the temperature of the electronic component and producing a temperature proportional control signal, controlling the temperature of the electronic component of the peltier element thermally conductively connected to the electronic component to supply current to the peltier element, adjusting means for adjusting the direction of current flowing through the peltier element in response to a control signal provided by the sensor means, adjusting means for adjusting the amount of current flowing through the peltier element in response to the control signal provided by the sensor means.

Tyypillinen teknikan tason mukainen ratkaisu elektronisten komponenttien lämpötilan säätämiseksi ja tehon 20 syöttämiseksi lämpötilaa säätävälle peltier-elementille on ollut kytkeä tavanomainen, esimerkiksi +-5 voltin jännitelähde, yhteen hakkuriteholähteen ja muita samalla piiri-kortilla olevia virtaa käyttäviä elementtejä syöttävän haaran kanssa. Tällöin elektronisten komponenttien, tyy-25 pillisesti laser-lähettimen, lämpötilaa säätävä peltier-elementti on ollut kytkettynä hakkuriteholähteen ulostuloon.A typical prior art solution for controlling the temperature of electronic components and supplying power to a temperature controlling peltier element has been to connect a conventional voltage source, e.g., a -5 -5 volt source, to a switch power supply and other power supply branch on the same circuit board. In this case, the temperature-controlling peltier element of the electronic components, typically a laser transmitter, has been connected to the output of the switch power supply.

Tunnetun tekniikan mukaisen ratkaisun haittana on ollut se, että peltier-elementtiä syöttävä hakkuriteholäh-30 de on aiheuttanut peltier-elementille antamaansa tehoon nähden suuren tehohäviön. Tällaisen piirijärjestelyn ominaisena piirteenä on siis ollut se, että piirissä on ollut peltier-elementin tehonkulutuksen lisäksi hakkuriteholähteen tehonkulutus.A disadvantage of the prior art solution has been that the switch power transmitter supplying the peltier element has caused a large power loss to the power supplied to the peltier element. Thus, a characteristic feature of such a circuit arrangement has been that the circuit has had the power consumption of the switch power supply in addition to the power consumption of the peltier element.

35 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada aikai- 96262 2 sempaa edullisempi ja vähemmän tehoa kuluttava elektronisen komponentin lämmönsäätöpiiri peltier-elementtiä käyttäen.It is an object of the present invention to provide a cheaper and less power consuming electronic component thermal control circuit using a peltier element.

Tämä uudentyyppinen järjestely elektronisten kom-5 ponenttien lämpötilan säätämiseksi saavutetaan keksinnön-mukaisella järjestelyllä, joka on tunnettu siitä, että peltier-elementtiä syöttävä teholähde on lämpötilaltaan säädettävän elektronisen komponentin teholähde; ja siitä, että peltier-elementti on kytketty sarjaan teholähteen 10 kanssa.This new type of arrangement for controlling the temperature of electronic components is achieved by an arrangement according to the invention, characterized in that the power supply supplying the peltier element is a power supply of a temperature-adjustable electronic component; and that the peltier element is connected in series with the power supply 10.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että syötetään yhtä tai useampaa elektronista komponenttia peltier-ele-mentin kautta suoraan teholähteeltä.The invention is based on the idea of supplying one or more electronic components via a sheet element directly from a power supply.

Keksintö on erityisen edullinen optisissa lähet-15 timissä, joissa laserlähettimien tai vastaavien puolijohdekomponenttien lämpötiloja pyritään säätämään. Tekniikan tason mukaiselle ratkaisulle on ollut tyypillistä se, että peltier-elementtiä on syötetty eri teholähteellä, kuin varsinaista laser-lähetintä, eli on käytetty yhteensä kah-20 ta teholähdettä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa tarvi taan laser-lähetintä ja sen lämpötilaa säätävää peltier-elementtiä varten vain yksi teholähde. Tämä tekee laser-lähettimen lämmönsäädön toteuttamisen huomattavasti edullisemmaksi, koska tarvitaan vähemmän laitteistoja ja vä-25 hemmän tilaa niitä varten.The invention is particularly advantageous in optical transmitters in which the temperatures of laser transmitters or similar semiconductor components are sought to be controlled. The prior art solution has been characterized in that the peltier element is supplied with a different power supply than the actual laser transmitter, i.e. a total of two power supplies have been used. The solution according to the invention requires only one power supply for the laser transmitter and its temperature-controlling peltier element. This makes it much cheaper to implement thermal control of the laser transmitter, as less hardware and less space are required for them.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa Peltier-elementtiä ohjaava säätöväline käsittää siltakytkennän, jonka kahden navan väliin on kytketty vähintään yksi sar-jaankytketty peltier-elementti, sekä vertailijavälineen 30 tyypillisesti vahvistimen, joka vertaa anturivälineen i tuottamaa mittaussignaalia referenssiarvoon ja joka muo dostaa ohjaussignaalin. Ohjaussignaalilla ohjataan silta-kytkentää siten, että se syöttää peltier-elementin läpi virtaa ensimmäiseen suuntaan, kun mittaussignaali on pie-35 nempi kuin referenssiarvo, ja vastakkaiseen suuntaan, kun 3 96262 mittaussignaali on suurempi kuin referenssiarvo. Siltakyt-kentä on kokonaan syöttämättä virtaa peltier-elementteihin kun anturivälineen antama mittaussignaali on halutulla jännitealueella, siis referenssiarvon välittömässä lähei-5 syydessä. Tällöin keksinnön mukaisen järjestelyn etuna on, että se ei aiheuta vuotovirtoja ollessaan off-tilassa. Lisäksi keksinnönmukainen järjestely ei kuluta tehoa silloin, kun laser-lähetin on halutussa lämpötilassa. Hakkuriteholähteellä toteutettu piiri kuluttaa koko käytön ajan 10 tehoa, käyttöjännitteen synnyttämiseksi. Täten keksinnön mukainen järjestely on energiataloudellisesti tehokkaampi eikä vaadi niin suurta syöttötehoa.In a preferred embodiment of the invention, the control means for controlling the Peltier element comprises a bridge connection between two poles of which at least one series-connected peltier element is connected, and a comparator means typically an amplifier 30 which compares the measurement signal produced by the sensor means i with a reference value. The control signal controls the bridge connection so that it supplies current through the peltier element in the first direction when the measurement signal is less than the reference value and in the opposite direction when the 3 96262 measurement signal is greater than the reference value. The bridge field is completely without supplying current to the peltier elements when the measurement signal given by the sensor means is in the desired voltage range, i.e. in the immediate vicinity of the reference value. In this case, the arrangement according to the invention has the advantage that it does not cause leakage currents when it is in the off state. In addition, the arrangement according to the invention does not consume power when the laser transmitter is at the desired temperature. A circuit implemented with a switch power supply consumes 10 power during the entire operation, in order to generate the operating voltage. Thus, the arrangement according to the invention is more energy efficient and does not require such a high supply power.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 15 kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen järjestelyn pe riaatteellisen lohkokaavion, jossa laserdiodilähetintä syötetään samalla teholähteellä kuin peltier-elementtiä.The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a basic block diagram of an arrangement according to the invention, in which a laser diode transmitter is supplied with the same power supply as a peltier element.

kuvio 2 esittää toteutuksen, jossa on eräs keksin-nönmukaisen järjestelyn toteutus.Figure 2 shows an implementation with an implementation of an arrangement according to the invention.

20 Keksinnölle tyypillisessä, kuvassa 1 esitetyssä, ratkaisussa tavanomainen, tyypillisesti +-7 voltin, teholähde PS on kytketty säätövälineen SU, tyypillisesti rin-nakkaisvastuksen, ja peltier-elementin P rinnankytkentään. Teholähteen tehtävänä on muuttaa, tyypillisesti +48 vol-25 tin, ensiöjännite Vin laitteen sisäiseksi jännitteeksi Vout, tyypillisesti +5 voltiksi. Peltier-elementin läpi kulkevan virran suuntaa säädetään säätövälineen BC avulla. Se ohjaa, tyypillisesti siltakytkennän avulla, peltier-elementin läpi kulkevan virran suuntaa. Virran kulkiessa 30 peltier-elementin P läpi ensimmäiseen suuntaan peltier-1. elementti jäähdyttää itseään ja laserdiodilähetintä, johon se on lämpöäjohtavasti kytketty. Vastaavasti, virran kulkiessa toiseen suuntaan peltier-elementin P läpi, lämmittää peltier-elementti P itseään ja laserdiodilähetintä. 35 Laserdiodilähettimeen on peltier-elementin P lisäksi kyt- 4 96262 ketty lämpöäjohtavasti anturiväline TE, joka on tyypillisesti termistori. Termistorin toinen napa on kytketty syöttöjännitteeseen, esimerkiksi +5 volttiin. Termistori mittaa laserdiodilähettimen lämpötilaa ja kehittää mitat-5 tavaan lämpötilaan verrannollisen mittaussignaalin Ml, joka on kytketty vertailuelimen Ai, joka on tyypillisesti komparaattori, ensimmäiseen napaan sekä vastukseen Rl, joka muodostaa termistorin kanssa jännitteenjaon. Vertailuelimen toinen napa,tässä esimerkissä positiivinen + on 10 kytketty vertailujännitteeseen Vrefl. Vertailuelimen Ai ulostulo on kytketty säätövälineen eli rinnakkaisvastuksen SU ohjaimeen SC sekä toiseen säätövälineeseen BC, joka ohjaa siltakytkentää. Vertailuelin Ai on tyypillisesti vahvistin, jonka lähdöstä saadaan jännite, joka on verran-15 nollinen termistori TE / vastus Rl jännitejaon tuottaman jännitteen eli mittaussignaalin Ml ja vertailujännitteen Vrefl väliseen jännite-eroon. Tämä jännite ohjaa toista säätövälinettä BC ja rinnakkaisvastuksen SU ohjainta SC. Toinen säätöväline BC voi toimia esimerkiksi siten, että 20 kun vertailijavälineen Ai lähtöjännite on negatiivien ohjataan virta peltier-elmentin P kautta jäähdyttävään suuntaan ja kun vertailuelimen Ai lähtöjännite on positiivinen ohjataan virta peltier-elementin P läpi lämmittävään suuntaan. Esimerkissä voidaan olettaa, että tasapainotilassa, • 25 kun ei tarvita jäähdytystä eikä lämmitystä, on vertailu- elimen Ai lähtöjännite 0 V. Siten, mikäli termistorin TE mittaama lämpötila on liian matala, esimerkiksi 0 °C, vertailuelin Ai havaitsee sen termistorin TE lähettämästä mittaussignaalista Ml ja lähettää siltakytkentää ohjaaval-30 le toiselle säätövälineelle BC ohjesignaalin siitä, että toinen säätöväline BC ohjaa siltakytkentää siten, että siltakytkentä päästää virran kulkemaan peltier-elementin P läpi ensimmäiseen suuntaan siten, että peltier-elementti P lämmittää. Samalla vertailuelin Ai lähettää rinnakkaisvas-35 tuksen SU ohjaimeen SC ohjesignaalin. Ohjesignaali saa li 5 962C? rinnakkaisvastuksen SU suurentamaan omaa resistanssiaan, jolloin enemmän virtaa kulkee peltier-elementin läpi ja se lämmittää voimakkaammin. Jos taas termistorin TE mittaama lämpötila on sallituissa rajoissa, esimerkiksi 25 °C lä-5 hettyvillä, vertailuelin AI lähettää toiselle säätöväli-neelle BC ohjaussignaalin, joka saa siltakytkennän kytkemään peltier-elementin irti muista piirielimistä siten, että siihen ei kulje virtaa, eikä se näinmuodoin lämmitä, eikä jäähdytä ympäristöään. Vastaavasti, jos termistorin 10 TE mittaama lämpötila on liian korkea, esimerkiksi 50 °C, vertailuelin Ai havaitsee sen termistorin TE lähettämästä mittaussignaalista Ml ja lähettää siltakytkentää ohjaavalle toiselle säätövälineelle BC ohjesignaalin siitä, että toinen säätöväline BC ohjaa siltakytkentää siten, että 15 siltakytkentä päästää virran kulkemaan peltier-elementin P läpi toiseen suuntaan siten, että peltier-elementti P jäähdyttää. Samalla vertailuelin AI lähettää rinnakkaisvastuksen SU ohjaimeen SC ohjesignaalin, joka saa rinnakkaisvastuksen SU suurentamaan omaa resistanssiaan, jolloin 20 enemmän virtaa kulkee peltier-elementin läpi ja se jäähdyttää voimakkaammin. Piirijärjestelyn ulostulojännite Vout on kytketty takaisinkytkentäsilmukan FB kautta toisen vertailijaelimen A2, tyypillisesti differentiaalivahvistimen, ensimmäiseen sisääntuloon. Vertailijaelimen A2 eli 25 vahvistimen toiseen sisääntuloon on kytketty toinen vertailu jännite Vref2. Vertailijaelin A2 vertaa takaisinkytkentäsilmukan tuomaa jännitettä Vout vertailujännitteeseen Vref2 ja antaa ulostulonsa kautta ohjaussignaalin teholähteelle PS siten että jos Vout laskee tietyn rajan, esi-30 merkiksi vertailujännitteen Vref2, alapuolelle teholähde PS syöttää enemmän tehoa peltier-elementin P ja rinnakkaisvastuksen SU rinnankytkentään, ja vastaavasti, jos Vout on vertailujännitteen Vref2 yläpuolella teholähde PS syöttää vähemmän tehoa peltier-elementin P ja rinnakkais-35 vastuksen SU rinnankytkentään. Takaisinkytkentä silmukka 6 96262 FB ja toinen vertailijaelin A2 toteutetaan tyypillisesti teholähteen PS yhteydessä.In a solution typical of the invention, shown in Figure 1, a conventional power supply PS, typically + -7 volts, is connected in parallel to a control means SU, typically a parallel resistance, and a peltier element P. The function of the power supply is to convert, typically +48 vol-25 tin, the primary voltage Vin to the internal voltage Vout of the device, typically +5 volts. The direction of the current flowing through the Peltier element is adjusted by means of the control means BC. It controls, typically by means of a bridge connection, the direction of the current flowing through the peltier element. As the current passes through the 30 peltier elements P in the first direction peltier-1. the element cools itself and the laser diode transmitter to which it is thermally conductively connected. Correspondingly, as the current flows in the other direction through the peltier element P, the peltier element P heats itself and the laser diode transmitter. In addition to the peltier element P, a thermally conductive sensor means TE, which is typically a thermistor, is connected to the laser diode transmitter. The other terminal of the thermistor is connected to a supply voltage, for example +5 volts. The thermistor measures the temperature of the laser diode transmitter and generates a measurement signal M1 proportional to the temperature to be measured, which is connected to the first terminal of the reference element A1, which is typically a comparator, and to a resistor R1 which forms a voltage distribution with the thermistor. The second pole of the reference element, in this example positive +, is connected to the reference voltage Vrefl. The output of the comparison element A1 is connected to the controller SC of the control means, i.e. the parallel resistor SU, and to the second control means BC, which controls the bridge connection. The reference element A1 is typically an amplifier, the output of which provides a voltage equal to zero to the voltage difference between the voltage produced by the voltage division of the thermistor TE / resistor R1, i.e. the measurement signal M1 and the reference voltage Vrefl. This voltage controls the second control means BC and the controller SC of the parallel resistor SU. The second control means BC can operate, for example, so that when the output voltage of the comparator Ai is negative, the current is controlled through the peltier element P in the cooling direction and when the output voltage of the comparator A1 is positive, the current is directed through the peltier element P in the heating direction. In the example, it can be assumed that in the equilibrium state, when no cooling or heating is required, the output voltage of the reference element Ai is 0 V. Thus, if the temperature measured by the thermistor TE is too low, e.g. 0 ° C, the reference element Ai detects it from the measurement signal M1 and sending to the second control means BC controlling the bridge connection a control signal that the second control means BC controls the bridge connection so that the bridge connection allows current to flow through the peltier element P in the first direction so that the peltier element P heats up. At the same time, the reference element A1 sends a reference signal to the controller SC of the parallel resistor SU. Can the control signal be li 5 962C? a parallel resistor SU to increase its own resistance, allowing more current to pass through the peltier element and heat more strongly. If, on the other hand, the temperature measured by the thermistor TE is within the permissible range, for example near 25 ° C, the reference element A1 sends a control signal to the second control means BC, which causes the bridge connection to heat rather than cool their surroundings. Correspondingly, if the temperature measured by the thermistor 10 TE is too high, e.g. 50 ° C, the comparator A1 detects it from the measurement signal M1 transmitted by the thermistor TE and sends a signal to the second control means BC controlling the bridge connection that the second control means BC controls the bridge connection so that the bridge connection through the peltier element P in the other direction so that the peltier element P cools. At the same time, the comparator A1 sends a reference signal to the controller SC of the parallel resistor SU, which causes the parallel resistor SU to increase its own resistance, whereby 20 more currents pass through the peltier element and it cools more strongly. The output voltage Vout of the circuit arrangement is connected via a feedback loop FB to the first input of a second comparator A2, typically a differential amplifier. A second reference voltage Vref2 is connected to the second input of the comparator element A2, i.e. the amplifier 25. The comparator A2 compares the voltage Vout supplied by the feedback loop with the reference voltage Vref2 and outputs a control signal to its power supply PS so that if Vout drops below a certain limit, for example 30 V Vout is above the reference voltage Vref2, the power supply PS supplies less power to the parallel connection of the peltier element P and the parallel-35 resistor SU. The feedback loop 6 96262 FB and the second reference element A2 are typically implemented in connection with the power supply PS.

Kuvio 2 esittää toteutusta, jossa toinen säätöväli-ne BC ja rinnakkaisvastuksen SU ohjain SC on yhdistetty 5 yhteen differentiaalivahvistimeen. Vastuksen R5 toiseen napaan on kytketty käyttöjännite ja toiseen napaan vastus R4. Vastuksien väliin muodostuu referenssijännite Vrefl, joka ohjataan transistorin Q2 kannalle. Transistorit Ql, Q2 ja Q3 sekä vastukset R2, R3, R6, R7 ja R8 muodostavat 10 vertailijavälineen AI eli komparaattorin, eli käytännössä normaalin differentiaalivahvistimen. Sen lähtö on kytketty diodien D1-D4 kautta JFET:n Q4 hilalla. Tämä JFET toimii rinnakkaisvastuksena eli "sunttina". Diodit Dl - D4 mahdollistavat rinnakkaisvastuksen ohjauksen sekä silloin, 15 kun peltier-elementti jäähdyttää että silloin, kun pel-tier-elementti lämmittää. Peltier-elementin jäähdyttäessä on termistorihaaran jännite suurempi kuin Vrefl, joten transistorin Ql kollektorijännite on pienempi kuin transistorin Q2 kollektorijännite. Siten JFET Q4 saa ohjauksen 20 diodien D3 ja D4 kautta. Kun peltier-elementti lämmittää, saa JFET Q4 ohjauksensa diodien Dl ja D2 kautta. Siltakyt-kentää ohjaava toinen säätöväline BC on muodostettu transistoreilla Q5 ja Q6 sekä releellä RE1. Transistorien Q5 ja Q6 kollektorit on yhdistetty releen RE1 toiseen sisään-25 tuloon. Transistorin Q5 emittori on kytketty transistorin Q6 kannalle ja transistorin Q6 emitteri on kytketty maihin. Transistorin Q5 kannalle on kytketty vertailijavälineen AI ulostulojännite, joka ohjaa releen RE1 toimintaa. Releen RE1 koskettimet muodostavat siltakytkennän. Kun 30 peltier-elementin halutaan jäähdyttävän on transistorin Q2 kollektorijännite suurempi kuin kaksi diodijännitettä (Dl ja D2) sekä samalla riittävä ohjaamaan transistorit Q5 ja Q6 johtavaan tilaan, jolloin releelle RE1 syntyy vetovir-ta, joka kytkee virran kulkemaan haluttuun suuntaan pel-35 tier-elementin P läpi.Figure 2 shows an implementation in which the second control means BC and the controller SC of the parallel resistor SU are connected to one differential amplifier. A supply voltage is connected to one terminal of resistor R5 and a resistor R4 to the other terminal. A reference voltage Vrefl is formed between the resistors, which is directed to the base of transistor Q2. Transistors Q1, Q2 and Q3 and resistors R2, R3, R6, R7 and R8 form a comparator means A1, i.e. a comparator, i.e. a practically normal differential amplifier. Its output is connected via diodes D1-D4 on the gate Q4 of the JFET. This JFET acts as a co-resistor or "shunt". Diodes D1 to D4 enable the control of the parallel resistor both when the peltier element cools and when the peltier element heats up. When the Peltier element cools, the voltage of the thermistor branch is higher than Vrefl, so the collector voltage of transistor Q1 is lower than the collector voltage of transistor Q2. Thus, the JFET Q4 is controlled by the diodes D3 and D4. When the peltier element heats up, the JFET Q4 is controlled by diodes D1 and D2. The second control means BC controlling the bridge connection field is formed by transistors Q5 and Q6 and a relay RE1. The collectors of transistors Q5 and Q6 are connected to the second input-25 of relay RE1. The emitter of transistor Q5 is connected to the base of transistor Q6 and the emitter of transistor Q6 is connected to ground. The output voltage of the comparator means A1 is connected to the base of the transistor Q5, which controls the operation of the relay RE1. The contacts of relay RE1 form a bridge connection. When it is desired to cool the 30 peltier elements, the collector voltage of the transistor Q2 is greater than two diode voltages (D1 and D2) and at the same time sufficient to control the transistors Q5 and Q6 to a conductive state, generating a traction current to the relay RE1. through element P.

IIII

7 962627 96262

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan voi keksinnön mukainen järjestely elektronisten komponenttien lämpötilan säätämiseksi vaihdella 5 patenttivaatimusten puitteissa. Vaikka keksintöä onkin edellä selitetty lähinnä laserlähettimien yhteydessä, voidaan järjestelyä käyttää muunkinlaisen elektronisen komponentin lämpötilan säätämistä varten.The drawings and the related explanation are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the arrangement according to the invention for controlling the temperature of electronic components may vary within the scope of the claims. Although the invention has been described above mainly in connection with laser transmitters, the arrangement can be used to control the temperature of other types of electronic components.

t kt k

Claims (4)

1. Arrangemang för regiering av elektroniska kompo-nenters temperatur, vilket arrangemang omfattar: 5 en detektor (TE) för mätning av elektroniska kompo- nenters temperatur och för alstring av en mot temperaturen proportionell styrsignal (Ml), ett tili den elektroniska komponenten värmeledande anslutet peltierelement (P) för regiering av den elektro-10 niska komponentens temperatur beroende av styrkan i och storleken pä en genom peltierelementet (P) gäende Ström, en effektkälla (PS) för matning av ström tili peltierelementet (P), ett reglerorgan (BC) för regiering av riktningen 15 hos strömmen som gär genom peltierelementet (P) i gensvar pä en styrsignal (Ml) frän detektron (TE), ett andra reglerorgan (SU) för regiering av storleken pä strömmen som gär genom peltierelementet (P) som svar pä en styrsignal (Ml) frän detektorn (TE), 20 kännetecknat därav, att effektkällan (PS) som matar peltierelementet (P) utgör en effektkälla för en elektronisk komponent med reglerbar temperatur, och därav att peltierelementet (P) är seriekopplat tili effekt-25 kallan (PS).An arrangement for controlling the temperature of electronic components, the arrangement comprising: a detector (TE) for measuring the temperature of electronic components and for generating a control signal (M1) proportional to the temperature, one connected to the electronic component heat conducting peltier element (P) for controlling the temperature of the electronic component depending on the strength and size of a current passing through the peltier element (P), a power source (PS) for supplying current to the peltier element (P), a regulator (BC) for controlling the direction of the current passing through the peltier element (P) in response to a control signal (M1) from the detector (TE), a second control means (SU) for controlling the magnitude of the current passing through the peltier element (P) in response to a control signal (M1) from the detector (TE), characterized in that the power source (PS) supplying the peltier element (P) is a power source for an electronic component t with adjustable temperature, and the fact that the peltier element (P) is connected in series to the power source (PS). 2. Arrangemang enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att reglerorganet (SU) är ett reg-lerbart parallellmotständ.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the control means (SU) is a controllable parallel resistor. 3. Arrangemang enligt patentkrav 1, k ä n n e -30 tecknat därav, att reglerorganet (SU) är ett paral- lellt tili peltierelementet (P) kopplat reglerbart mot-ständ.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the control means (SU) is a parallel to the peltier element (P) coupled controllably withstand. 4. Arrangemang enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att effektkällan (PS) svarar pä en 35 frän arrangemangets utgäng angiven uteffekt (Vout), som kopplats att styra effektkällan (PS) via en äterkoppling (FB) och en förstärkare (A2).4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the power source (PS) responds to an output power (Vout) specified from the output of the arrangement, which is coupled to control the power source (PS) via an ether connection (FB) and an amplifier (A2).
FI923493A 1992-08-03 1992-08-03 Arrangement for controlling the temperature of electronic components FI96262C (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI923493A FI96262C (en) 1992-08-03 1992-08-03 Arrangement for controlling the temperature of electronic components
DE4393699T DE4393699T1 (en) 1992-08-03 1993-07-28 Arrangement for temperature control in electronic components
AU45726/93A AU4572693A (en) 1992-08-03 1993-07-28 Arrangement for controlling the temperature of electronic components
PCT/FI1993/000306 WO1994003849A1 (en) 1992-08-03 1993-07-28 Arrangement for controlling the temperature of electronic components

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI923493 1992-08-03
FI923493A FI96262C (en) 1992-08-03 1992-08-03 Arrangement for controlling the temperature of electronic components

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI923493A0 FI923493A0 (en) 1992-08-03
FI923493A FI923493A (en) 1994-02-04
FI96262B true FI96262B (en) 1996-02-15
FI96262C FI96262C (en) 1996-05-27

Family

ID=8535678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI923493A FI96262C (en) 1992-08-03 1992-08-03 Arrangement for controlling the temperature of electronic components

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU4572693A (en)
DE (1) DE4393699T1 (en)
FI (1) FI96262C (en)
WO (1) WO1994003849A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL146838A0 (en) 2001-11-29 2002-07-25 Active Cool Ltd Active cooling system for cpu
AU2003210453A1 (en) * 2002-01-08 2003-07-24 Photon-X, Inc. Temperature controller module
DE102004042075A1 (en) * 2004-08-31 2005-10-20 Infineon Technologies Ag Electronic circuit structure to act as a semiconductor/chip component has an electronic circuit unit, an energy supply unit and communications bus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58176988A (en) * 1982-04-09 1983-10-17 Olympus Optical Co Ltd Semiconductor laser temperature control apparatus
FR2526237B1 (en) * 1982-04-30 1986-02-28 Cit Alcatel SEMICONDUCTOR LASER THERMAL CONTROL DEVICE
GB2231176B (en) * 1989-04-27 1993-03-24 Stc Plc Temperature control system
US5118964A (en) * 1990-09-26 1992-06-02 At&T Bell Laboratories Thermo-electric temperature control arrangement for laser apparatus
US5088098A (en) * 1990-10-16 1992-02-11 General Instrument Corporation Thermoelectric cooler control circuit

Also Published As

Publication number Publication date
FI96262C (en) 1996-05-27
FI923493A0 (en) 1992-08-03
AU4572693A (en) 1994-03-03
FI923493A (en) 1994-02-04
DE4393699T1 (en) 1995-07-20
WO1994003849A1 (en) 1994-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101344794B (en) Paralleling voltage regulators
US6584128B2 (en) Thermoelectric cooler driver utilizing unipolar pulse width modulated synchronous rectifiers
US4571728A (en) Temperature control device for a semiconductor laser
US6324042B1 (en) Electronic load for the testing of electrochemical energy conversion devices
US6094918A (en) Thermoelectric cooler control circuit
US6725669B2 (en) Thermoelectric cooler temperature control
US5602860A (en) Laser thermal control using thermoelectric cooler
US5088098A (en) Thermoelectric cooler control circuit
US20130187619A1 (en) Shunt regulator
JPH0260463A (en) Circuit controlling power consumption of electric resistor
KR100308439B1 (en) Method and device for effecting temperature compensation in load detector
US20090195980A1 (en) Thermoelectric cooler controller
JP4433720B2 (en) Temperature control circuit for light emitting device
KR20040014015A (en) Apparatus for temperature compensating with low power dissipation and method for temperature compensating
FI96262B (en) Arrangement for controlling the temperature of electronic components
US6833535B2 (en) Method and control structure for a sensor heater
US6253556B1 (en) Electrical system with cooling or heating
CN113359904B (en) Heating control unit and device
ITTO990930A1 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR THE THERMAL CONDITIONING OF ELECTRONIC COMPONENTS.
JP2571884Y2 (en) Temperature control circuit
JP2000305632A (en) Temperature control system for peltier element
CN114442695B (en) Power-adjustable thermal simulation device and simulation method
CN220569770U (en) Lithium battery temperature control device based on semiconductor refrigerating sheet
RU2160920C2 (en) Temperature controller
JP2004020560A (en) Current sensor and method for controlling the same

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: NOKIA TELECOMMUNICATIONS OY

HC Name/ company changed in application

Owner name: NOKIA TELECOMMUNICATIONS OY

BB Publication of examined application