JP2000353830A - Method and device for driving peltier element - Google Patents

Method and device for driving peltier element

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JP2000353830A
JP2000353830A JP11163933A JP16393399A JP2000353830A JP 2000353830 A JP2000353830 A JP 2000353830A JP 11163933 A JP11163933 A JP 11163933A JP 16393399 A JP16393399 A JP 16393399A JP 2000353830 A JP2000353830 A JP 2000353830A
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Japan
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peltier element
current
peltier
power supply
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Japanese (ja)
Inventor
Masumi Kusumi
真澄 久住
Mitsuhiro Tanaka
三博 田中
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To drive a Peltier element, using a power source of a current capacity sufficient for constant current. SOLUTION: A DC current is supplied to a Peltier element 2 via a step-down chopper type power source 1, to which a rectified DC voltage is inputted. Cooling side and heat radiating side temperatures Tc and Th respectively of the Peltier element 2 are detected with a first temperature sensor 8, and the detected cooling side temperature Tc and heat radiating side temperature Th are supplied to a power-source control part 6 to generate a gate control signal. The gate control signal passes through a gate drive circuit 7 and is then supplied to a switching element of the step-down chopper type power source 1 as a control signal, to suppress a supply current at start-up.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はペルチェ素子駆動
方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、ペル
チェ素子に対して電源装置によって直流電流を供給する
ことによりペルチェ素子を駆動する方法およびその装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for driving a Peltier element, and more particularly, to a method and an apparatus for driving a Peltier element by supplying a direct current to a Peltier element by a power supply device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、直流電流を供給することによ
って、吸熱側から放熱側に熱を移動させることができる
ペルチェ素子が知られており、小形であること、冷媒配
管が不要であること、機械的強度が強いこと、可動部が
なく低振動化が可能であること、精密な温度制御が可能
であること、などの利点に着目して種々の用途に適用さ
れるようになってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a Peltier element capable of transferring heat from a heat-absorbing side to a heat-dissipating side by supplying a DC current has been known. Focusing on advantages such as high mechanical strength, low vibration without moving parts, and precise temperature control, it has been applied to various applications. .

【0003】図11は従来から採用されているペルチェ
素子駆動装置を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a conventional Peltier device driving device.

【0004】このペルチェ素子駆動装置は、整流された
直流電圧を入力とする降圧チョッパ型電源装置91を介
してペルチェ素子92に対して直流電流を供給してい
る。そして、ペルチェ素子92の入力端子間に抵抗分圧
回路93を接続して出力電圧(降圧チョッパ型電源装置
91の出力電圧)を検出するとともに、ペルチェ素子9
2の一方の入力端子に過電流検出用の抵抗94を接続
し、抵抗94の端子間電圧を過電流検出部95に供給し
て過電流を検出する。また、検出された出力電圧と過電
流検出部95からの過電流検出信号を電源制御部96に
供給してゲート制御信号を生成し、このゲート制御信号
をゲートドライブ回路97を通して降圧チョッパ型電源
装置91のスイッチング素子に制御信号として供給して
いる。
In this Peltier device driving device, a DC current is supplied to a Peltier device 92 through a step-down chopper type power supply 91 to which a rectified DC voltage is input. Then, a resistance voltage dividing circuit 93 is connected between the input terminals of the Peltier element 92 to detect an output voltage (output voltage of the step-down chopper type power supply 91) and to detect the output voltage.
A resistor 94 for detecting an overcurrent is connected to one of the input terminals 2 and the voltage between the terminals of the resistor 94 is supplied to an overcurrent detecting unit 95 to detect the overcurrent. Further, the detected output voltage and the overcurrent detection signal from the overcurrent detection unit 95 are supplied to a power supply control unit 96 to generate a gate control signal, and this gate control signal is passed through a gate drive circuit 97 to a step-down chopper type power supply. The control signal is supplied to the switching element 91 as a control signal.

【0005】なお、前記降圧チョッパ型電源装置91
は、直流電圧源の一方の出力端子と直列接続されたスイ
ッチング素子91aと、このスイッチング素子91aと
直列に接続されたリアクトル91bと、リアクトル91
bの入力側端子と直流電圧源の他方の出力端子との間の
接続されたダイオード91cと、リアクトル91bの出
力側端子と直流電圧源の他方の出力端子との間の接続さ
れたコンデンサ91dとを有している。
The step-down chopper type power supply 91
Is a switching element 91a connected in series with one output terminal of the DC voltage source, a reactor 91b connected in series with the switching element 91a, and a reactor 91b.
b, a diode 91c connected between the input terminal of the DC voltage source and the other output terminal of the DC voltage source, and a capacitor 91d connected between the output terminal of the reactor 91b and the other output terminal of the DC voltage source. have.

【0006】また、前記電源制御部96は、予め設定し
た設定電圧と検出された出力電圧との差を算出し、算出
された差を予め設定した三角波基準信号と比較して差に
対応するパルス幅のゲート制御信号を生成するものであ
り、このゲート制御信号はゲートドライブ回路97によ
って増幅されてスイッチング素子91aに供給される。
そして、過電流検出信号が入力されたことに応答してゲ
ート制御信号の生成を禁止し、ペルチェ素子92を保護
する。
The power control section 96 calculates a difference between a predetermined set voltage and the detected output voltage, compares the calculated difference with a predetermined triangular wave reference signal, and outputs a pulse corresponding to the difference. A gate control signal having a width is generated. The gate control signal is amplified by the gate drive circuit 97 and supplied to the switching element 91a.
Then, in response to the input of the overcurrent detection signal, the generation of the gate control signal is prohibited, and the Peltier element 92 is protected.

【0007】前記過電流検出部95は、過電流検出用の
抵抗94の端子間電圧を予め設定した限界電流に対応す
る限界端子間電圧と比較し、端子間電圧が限界端子電圧
以上になったことに応答して過電流検出信号を出力す
る。
The overcurrent detecting section 95 compares the voltage between terminals of the resistor 94 for detecting overcurrent with a limit terminal voltage corresponding to a preset limit current, and when the terminal voltage becomes higher than the limit terminal voltage. In response to this, an overcurrent detection signal is output.

【0008】したがって、ペルチェ素子92が電気的に
ほぼ一定な抵抗値をとることを考慮して、所望の供給電
流を実現できる電圧値を設定電圧として設定しておくこ
とによって、ペルチェ素子92に対して所望の電流を供
給し、熱を吸熱側から放熱側へ移動させることができ、
ひいては対象物の冷却、もしくは加熱を行うことができ
る。
Therefore, in consideration of the fact that the Peltier element 92 has a substantially constant resistance value, a voltage value that can realize a desired supply current is set as the set voltage, so that the Peltier element 92 To supply the desired current and transfer heat from the heat-absorbing side to the heat-radiating side,
Eventually, the object can be cooled or heated.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ペルチェ素子92は電
気的にほぼ一定な抵抗値をとるとされているが、実際に
は、吸熱側と放熱側との温度差が小さい時は抵抗値が小
さく、温度差が大きい時は抵抗値が大きくなり電流が流
れにくくなる。また、ペルチェ素子92の放熱側の温度
が高くなった場合にも電流が流れにくくなる。
The Peltier element 92 is assumed to have a substantially constant electrical resistance. However, in practice, when the temperature difference between the heat absorbing side and the heat radiating side is small, the resistance is small. On the other hand, when the temperature difference is large, the resistance value becomes large and it becomes difficult for current to flow. In addition, even when the temperature on the heat radiation side of the Peltier element 92 increases, the current does not easily flow.

【0010】実際には、ペルチェ素子に一定電圧を印加
した時には、ペルチェ素子の吸熱側の温度Tcと放熱側
の温度Thが時間の経過に伴って図12に示すように変
化する。図12において、(A)はペルチェ素子の放熱
側温度Th、(B)はペルチェ素子の吸熱側温度Tc、
(C)はペルチェ素子の周囲温度(室温)Ta、(D)
はペルチェ素子への供給電流である。なお、図12は一
例を示しているだけであり、実際の温度、温度差などは
条件によって異なる。そして、ペルチェ素子92に印加
する直流電圧を10Vに設定し、この時にペルチェ素子
に流れる電流を求めると、特性表を参照すれば、起動時
には、Th=25℃、温度差ΔT=Th−Tc=0℃で
あるから5.8Aの電流が流れ、定常時には、Th=5
0℃、温度差ΔT=Th−Tc=40℃であるから4.
5Aの電流が流れる{図12中(D)参照}。すなわ
ち、起動時には、定常時の20〜30%増の電流が流れ
ることになる。
Actually, when a constant voltage is applied to the Peltier element, the temperature Tc on the heat absorption side and the temperature Th on the heat radiation side of the Peltier element change over time as shown in FIG. In FIG. 12, (A) is the heat radiation side temperature Th of the Peltier element, (B) is the heat absorption side temperature Tc of the Peltier element,
(C) is the ambient temperature (room temperature) Ta of the Peltier element, (D)
Is a supply current to the Peltier element. Note that FIG. 12 shows only an example, and the actual temperature, temperature difference, and the like differ depending on conditions. Then, the DC voltage applied to the Peltier element 92 is set to 10 V, and the current flowing through the Peltier element is obtained at this time. According to the characteristic table, at startup, Th = 25 ° C., and the temperature difference ΔT = Th−Tc = Since the temperature is 0 ° C., a current of 5.8 A flows.
3. 0 ° C. and temperature difference ΔT = Th−Tc = 40 ° C.
A current of 5 A flows (see (D) in FIG. 12). That is, at the time of startup, a current that is 20 to 30% higher than that in the steady state flows.

【0011】したがって、定常電流に対して10%程度
のマージンをみて、定格5Aの電源を採用すると起動時
に定格を越えてしまう。このため、起動時の一定時間は
定格以上の電流を流すことができる電源や、起動時の電
流をカバーできるように電流容量の大きな電源を採用す
ることが必要になる。この結果、電源のコストアップ、
大型化を招いてしまう。
Therefore, if a power supply with a rating of 5 A is adopted with a margin of about 10% with respect to the steady-state current, the rating will be exceeded at the time of startup. For this reason, it is necessary to employ a power supply capable of supplying a current higher than the rated current for a certain period of time at startup or a power supply having a large current capacity so as to cover the current at startup. As a result, power supply costs increase,
This leads to an increase in size.

【0012】この不都合は、電源として購入品を使用す
る場合のみならず、専用電源を開発する場合にも発生す
る。
This inconvenience occurs not only when a purchased product is used as a power source but also when a dedicated power source is developed.

【0013】[0013]

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、定常電流に対して必要十分な電流容量の
電源を用いてペルチェ素子を駆動することができるペル
チェ素子駆動方法およびその装置を提供することを目的
としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a Peltier element driving method and a Peltier element driving method capable of driving a Peltier element using a power supply having a necessary and sufficient current capacity with respect to a steady current. It is intended to provide a device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1のペルチェ素子
駆動方法は、ペルチェ素子に対して電源装置によって直
流電流を供給することによりペルチェ素子を駆動するに
当たって、ペルチェ素子の吸熱側温度と放熱側温度とを
検出し、放熱側温度と吸熱側温度との差に基づいてペル
チェ素子への供給電流を制御すべく電源装置を制御する
方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for driving a Peltier device. In driving the Peltier device by supplying a direct current to the Peltier device by a power supply device, the temperature of the heat absorption side and the radiation side of the Peltier device are reduced. This is a method of detecting the temperature and controlling the power supply device to control the current supplied to the Peltier element based on the difference between the heat radiation side temperature and the heat absorption side temperature.

【0015】請求項2のペルチェ素子駆動方法は、周囲
温度をも検出し、該周囲温度をも考慮してペルチェ素子
への供給電流を制御する方法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of driving a Peltier element by detecting an ambient temperature and controlling a supply current to the Peltier element in consideration of the ambient temperature.

【0016】請求項3のペルチェ素子駆動方法は、ペル
チェ素子による制御対象の温度をも検出し、該制御対象
の温度をも考慮してペルチェ素子への供給電流を制御す
る方法である。
The method of driving a Peltier element according to a third aspect is a method of detecting a temperature of a control target by the Peltier element and controlling a supply current to the Peltier element in consideration of the temperature of the control target.

【0017】請求項4のペルチェ素子駆動装置は、ペル
チェ素子に対して電源装置によって直流電流を供給する
ことによりペルチェ素子を駆動するものであって、ペル
チェ素子の吸熱側温度と放熱側温度とを検出する第1温
度検出手段と、放熱側温度と吸熱側温度との差に基づい
てペルチェ素子への供給電流を制御すべく電源装置を制
御する第1電源制御手段とを含むものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a Peltier device driving device for driving a Peltier device by supplying a direct current to the Peltier device by a power supply device. The power supply device includes a first temperature detecting means for detecting, and a first power supply control means for controlling a power supply device to control a supply current to the Peltier element based on a difference between the heat radiation side temperature and the heat absorption side temperature.

【0018】請求項5のペルチェ素子駆動装置は、周囲
温度を検出する第2温度検出手段をさらに含み、第1電
源制御手段は、周囲温度をも考慮してペルチェ素子への
供給電流を制御すべく電源装置を制御するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, the Peltier device driving device further includes a second temperature detecting means for detecting an ambient temperature, and the first power supply control means controls a supply current to the Peltier element in consideration of the ambient temperature. In order to control the power supply device.

【0019】請求項6のペルチェ素子駆動装置は、ペル
チェ素子による制御対象の温度を検出する第3温度検出
手段と、制御対象の温度に基づいてペルチェ素子への供
給電流を制御すべく電源装置を制御する第2電源制御手
段とをさらに含むものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a Peltier device driving device comprising: a third temperature detecting means for detecting a temperature of a control target by the Peltier device; and a power supply device for controlling a current supplied to the Peltier device based on the temperature of the control target. And a second power supply control means for controlling.

【0020】[0020]

【作用】請求項1のペルチェ素子駆動方法であれば、ペ
ルチェ素子に対して電源装置によって直流電流を供給す
ることによりペルチェ素子を駆動するに当たって、ペル
チェ素子の吸熱側温度と放熱側温度とを検出し、放熱側
温度と吸熱側温度との差に基づいてペルチェ素子への供
給電流を制御すべく電源装置を制御するのであるから、
放熱側温度と吸熱側温度との差を検出することによっ
て、起動直後か定常状態かなどを判定することができ、
この判定結果に応答してペルチェ素子への供給電流を制
御することによって、起動時に電源の電流容量以上の電
流がペルチェ素子に供給されるという不都合の発生を未
然に防止することができる。この結果、電源の電流容量
を、定常状態における供給電流に対して必要十分な電流
容量にすることができ、ひいては電源のコストアップ、
大型化を防止することができる。
According to the Peltier device driving method of the present invention, when the Peltier device is driven by supplying a direct current to the Peltier device by a power supply device, the temperature on the heat absorption side and the temperature on the heat radiation side of the Peltier device are detected. Since the power supply is controlled to control the current supplied to the Peltier element based on the difference between the heat radiation side temperature and the heat absorption side temperature,
By detecting the difference between the heat radiation side temperature and the heat absorption side temperature, it is possible to determine whether it is immediately after startup or in a steady state,
By controlling the current supplied to the Peltier element in response to the determination result, it is possible to prevent the disadvantage that a current larger than the current capacity of the power supply is supplied to the Peltier element at startup. As a result, the current capacity of the power supply can be set to a necessary and sufficient current capacity with respect to the supply current in a steady state.
Enlargement can be prevented.

【0021】請求項2のペルチェ素子駆動方法であれ
ば、周囲温度をも検出し、該周囲温度をも考慮してペル
チェ素子への供給電流を制御するのであるから、吸熱側
温度を周囲温度に対して所定の温度差にすべくペルチェ
素子を動作させることができ、しかも、供給電流をきめ
細かく制御することができる。
In the Peltier device driving method according to the second aspect, the ambient temperature is also detected, and the supply current to the Peltier device is controlled in consideration of the ambient temperature. On the other hand, the Peltier element can be operated so as to make a predetermined temperature difference, and the supply current can be finely controlled.

【0022】請求項3のペルチェ素子駆動方法であれ
ば、ペルチェ素子による制御対象の温度をも検出し、該
制御対象の温度をも考慮してペルチェ素子への供給電流
を制御するのであるから、請求項1または請求項2の作
用に加え、制御対象の温度に応じて供給電流を制御する
ことによって、電流が流れすぎるのを抑えてペルチェ素
子を効率化することができる。
According to the Peltier device driving method of the third aspect, the temperature of the control target by the Peltier device is also detected, and the current supplied to the Peltier device is controlled in consideration of the temperature of the control target. In addition to the effect of the first or second aspect, by controlling the supply current according to the temperature of the control target, it is possible to suppress the current from flowing too much and to increase the efficiency of the Peltier element.

【0023】さらに説明する。Further description will be given.

【0024】制御対象の温度を制御する場合には、制御
系(例えばPID制御系など)に、設定温度と検出温度
との誤差を入力することによって実現する。また、ペル
チェ素子の特性は吸熱側温度、放熱側温度、周囲温度な
どで変化するので、制御定数を定常状態に合わせると、
起動時には電流が多く流れてしまい、ペルチェ素子の効
率が悪くなってしまう。しかし、請求項3を採用するこ
とによって、電流が流れすぎるのを抑えてペルチェ素子
を効率化することができる。
The control of the temperature of the control object is realized by inputting an error between the set temperature and the detected temperature to a control system (for example, a PID control system). In addition, the characteristics of the Peltier element change with the temperature on the heat absorption side, the temperature on the heat radiation side, the ambient temperature, and so on.
At the time of startup, a large amount of current flows, and the efficiency of the Peltier device deteriorates. However, by adopting the third aspect, it is possible to suppress the current from flowing too much and to increase the efficiency of the Peltier element.

【0025】請求項4のペルチェ素子駆動装置であれ
ば、ペルチェ素子に対して電源装置によって直流電流を
供給することによりペルチェ素子を駆動するに当たっ
て、ペルチェ素子の吸熱側温度と放熱側温度とを第1温
度検出手段によって検出し、放熱側温度と吸熱側温度と
の差に基づいてペルチェ素子への供給電流を制御すべく
第1電源制御手段によって電源装置を制御することがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the Peltier element is driven by supplying a direct current to the Peltier element by a power supply device, the temperature on the heat absorption side and the temperature on the heat radiation side of the Peltier element are determined. (1) The power supply device can be controlled by the first power supply control means so as to control the current supplied to the Peltier element based on the difference between the heat radiation side temperature and the heat absorption side temperature, detected by the temperature detection means.

【0026】したがって、放熱側温度と吸熱側温度との
差を検出することによって、起動直後か定常状態かなど
を判定することができ、この判定結果に応答してペルチ
ェ素子への供給電流を制御することによって、起動時に
電源の電流容量以上の電流がペルチェ素子に供給される
という不都合の発生を未然に防止することができる。こ
の結果、電源の電流容量を、定常状態における供給電流
に対して必要十分な電流容量にすることができ、ひいて
は電源のコストアップ、大型化を防止することができ
る。
Therefore, by detecting the difference between the temperature on the heat radiation side and the temperature on the heat absorption side, it is possible to determine whether it is immediately after startup or in a steady state, and control the current supplied to the Peltier element in response to this determination result. By doing so, it is possible to prevent the disadvantage that a current larger than the current capacity of the power supply is supplied to the Peltier element at the time of startup. As a result, the current capacity of the power supply can be set to a necessary and sufficient current capacity with respect to the supply current in a steady state, and the cost and size of the power supply can be prevented from increasing.

【0027】請求項5のペルチェ素子駆動装置であれ
ば、第2温度検出手段によって周囲温度を検出すること
ができ、第1電源制御手段によって、周囲温度をも考慮
してペルチェ素子への供給電流を制御すべく電源装置を
制御することができる。したがって、吸熱側温度を周囲
温度に対して所定の温度差にすべくペルチェ素子を動作
させることができ、しかも、供給電流をきめ細かく制御
することができる。
According to the Peltier element driving device of the fifth aspect, the ambient temperature can be detected by the second temperature detecting means, and the supply current to the Peltier element can be detected by the first power supply control means in consideration of the ambient temperature. Can be controlled to control the power supply. Therefore, the Peltier element can be operated so that the heat absorption side temperature is set to a predetermined temperature difference with respect to the ambient temperature, and the supply current can be finely controlled.

【0028】請求項6のペルチェ素子駆動装置であれ
ば、第3温度検出手段によってペルチェ素子による制御
対象の温度を検出し、第2電源制御手段によって制御対
象の温度に基づいてペルチェ素子への供給電流を制御す
べく電源装置を制御することができる。したがって、請
求項4または請求項5の作用に加え、制御対象の温度に
応じて供給電流を制御することによって、電流が流れす
ぎるのを抑えてペルチェ素子を効率化することができ
る。
According to the Peltier device driving device of the present invention, the temperature of the control target by the Peltier device is detected by the third temperature detecting means, and the second power supply control means supplies the Peltier device based on the temperature of the control target. The power supply can be controlled to control the current. Therefore, in addition to the effect of claim 4 or claim 5, by controlling the supply current according to the temperature of the control target, it is possible to suppress the current from flowing too much and to increase the efficiency of the Peltier element.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、この
発明のペルチェ素子駆動方法およびその装置の実施の態
様を詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a Peltier device driving method according to an embodiment of the present invention;

【0030】図1はこの発明のペルチェ素子駆動装置の
一実施態様を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a Peltier device driving device according to the present invention.

【0031】このペルチェ素子駆動装置は、整流された
直流電圧を入力とする降圧チョッパ型電源装置1を介し
てペルチェ素子2に対して直流電流を供給している。そ
して、ペルチェ素子2の入力端子間に抵抗分圧回路3を
接続して出力電圧(降圧チョッパ型電源装置1の出力電
圧)を検出するとともに、ペルチェ素子2の一方の入力
端子に過電流検出用の抵抗4を接続し、抵抗4の端子間
電圧を過電流検出部5に供給して過電流を検出する。ま
た、ペルチェ素子2の吸熱側(冷却側)、放熱側の温度
Tc、Thをそれぞれ第1温度センサ(サーミスタな
ど)8によって検出する。さらに、検出された出力電
圧、冷却側温度Tc、放熱側温度Thと過電流検出部5
からの過電流検出信号を電源制御部6に供給してゲート
制御信号を生成し、このゲート制御信号をゲートドライ
ブ回路7を通して降圧チョッパ型電源装置1のスイッチ
ング素子に制御信号として供給している。
In this Peltier device driving device, a DC current is supplied to the Peltier device 2 via a step-down chopper type power supply device 1 which receives a rectified DC voltage as an input. Then, a resistor voltage dividing circuit 3 is connected between the input terminals of the Peltier element 2 to detect an output voltage (output voltage of the step-down chopper type power supply 1), and one of the input terminals of the Peltier element 2 is used for detecting an overcurrent. And the voltage between the terminals of the resistor 4 is supplied to the overcurrent detection unit 5 to detect the overcurrent. Further, the temperatures Tc and Th on the heat absorption side (cooling side) and the heat radiation side of the Peltier element 2 are respectively detected by a first temperature sensor (thermistor or the like) 8. Further, the detected output voltage, cooling side temperature Tc, heat radiation side temperature Th,
Is supplied to the power supply controller 6 to generate a gate control signal, and the gate control signal is supplied to the switching element of the step-down chopper type power supply 1 through the gate drive circuit 7 as a control signal.

【0032】なお、前記降圧チョッパ型電源装置1は、
直流電圧源の一方の出力端子と直列接続されたスイッチ
ング素子1aと、このスイッチング素子1aと直列に接
続されたリアクトル1bと、リアクトル1bの入力側端
子と直流電圧源の他方の出力端子との間の接続されたダ
イオード1cと、リアクトル1bの出力側端子と直流電
圧源の他方の出力端子との間の接続されたコンデンサ1
dとを有している。したがって、ゲート制御信号のパル
ス幅を小さくすることにより出力電圧を小さくし、パル
ス幅を大きくすることにより出力電圧を大きくすること
ができる。
The step-down chopper type power supply device 1 comprises:
A switching element 1a connected in series with one output terminal of the DC voltage source, a reactor 1b connected in series with the switching element 1a, and an input terminal of the reactor 1b and the other output terminal of the DC voltage source; And a capacitor 1 connected between the output terminal of the reactor 1b and the other output terminal of the DC voltage source.
d. Therefore, the output voltage can be reduced by reducing the pulse width of the gate control signal, and the output voltage can be increased by increasing the pulse width.

【0033】また、前記電源制御部6は、予め設定した
設定電圧と検出された出力電圧との差を算出し、算出さ
れた差を予め設定した三角波基準信号と比較して差に対
応するパルス幅のゲート制御信号を生成するものであ
り、このゲート制御信号はゲートドライブ回路7によっ
て増幅されてスイッチング素子1aに供給される。そし
て、電源制御部6においては、放熱側温度Thと冷却側
温度Tcとの差ΔTを算出し、算出された差ΔTに基づ
いて前記三角波基準信号のレベルを変化させる。具体的
には、差ΔTが小さいことに応答してゲート制御信号の
パルス幅を小さくし、差ΔTが大きいことに応答してゲ
ート制御信号のパルス幅を大きくするように、三角波基
準信号のレベルを変化させる。さらに、過電流検出信号
が入力されたことに応答してゲート制御信号の生成を禁
止し、ペルチェ素子2を保護する。
The power control unit 6 calculates a difference between a predetermined set voltage and a detected output voltage, compares the calculated difference with a predetermined triangular wave reference signal, and outputs a pulse corresponding to the difference. A gate control signal having a width is generated. The gate control signal is amplified by the gate drive circuit 7 and supplied to the switching element 1a. Then, the power supply controller 6 calculates a difference ΔT between the heat radiation side temperature Th and the cooling side temperature Tc, and changes the level of the triangular wave reference signal based on the calculated difference ΔT. Specifically, the level of the triangular wave reference signal is set such that the pulse width of the gate control signal is reduced in response to the small difference ΔT and the pulse width of the gate control signal is increased in response to the large difference ΔT. To change. Further, the generation of the gate control signal is prohibited in response to the input of the overcurrent detection signal, and the Peltier element 2 is protected.

【0034】前記過電流検出部5は、過電流検出用の抵
抗4の端子間電圧を予め設定した限界電流に対応する限
界端子間電圧と比較し、端子間電圧が限界端子電圧以上
になったことに応答して過電流検出信号を出力する。
The overcurrent detection section 5 compares the voltage between terminals of the resistor 4 for detecting overcurrent with a limit terminal voltage corresponding to a preset limit current, and the terminal voltage becomes higher than the limit terminal voltage. In response to this, an overcurrent detection signal is output.

【0035】図2はペルチェ素子2の一使用例を示す側
面図である。
FIG. 2 is a side view showing an example of use of the Peltier device 2.

【0036】このペルチェ素子2は、多数の熱電変換チ
ップ2aを電極板(隣り合う熱電変換チップ2aを直列
接続すべく多数に分割形成してなる電極板)2bを介し
て直列接続してなるものであり、全ての熱電変換チップ
2aの冷却側、放熱側をそれぞれ同じ側に揃えている。
そして、ペルチェ素子の取り扱い性を向上させるため
に、冷却側の全ての電極板をセラミック板2eに連結し
ているとともに、放熱側の全ての電極板をセラミック板
2fに連結している。さらに、冷却側、放熱側のそれぞ
れにヒートシンク2c、2dを設けている。したがっ
て、例えば、各ヒートシンクの基部に第1温度センサ8
を設けることにより、冷却側温度、放熱側温度を検出す
ることができる。なお、ヒートシンク2c、2dは、空
気との間で熱交換を行うものであってもよいが、水など
の液体との間で熱交換を行うものであってもよい。
The Peltier element 2 is formed by connecting a large number of thermoelectric conversion chips 2a in series via an electrode plate (electrode plate formed by dividing the adjacent thermoelectric conversion chips 2a into a large number in order to connect them in series) 2b. The cooling side and the heat radiation side of all the thermoelectric conversion chips 2a are arranged on the same side.
In order to improve the operability of the Peltier element, all the cooling-side electrode plates are connected to the ceramic plate 2e, and all the radiation-side electrode plates are connected to the ceramic plate 2f. Further, heat sinks 2c and 2d are provided on the cooling side and the heat radiation side, respectively. Therefore, for example, the first temperature sensor 8
Is provided, the temperature on the cooling side and the temperature on the heat radiation side can be detected. The heat sinks 2c and 2d may exchange heat with air or may exchange heat with a liquid such as water.

【0037】上記の構成のペルチェ素子駆動装置の作用
は次のとおりである。
The operation of the Peltier device driving device having the above configuration is as follows.

【0038】ペルチェ素子2の放熱側温度Th、冷却側
温度Tcと室温とは、図3に示すように、ペルチェ素子
2の運転時間の経過に従って変化する。そして、放熱側
温度Thが25℃である場合における、ペルチェ素子2
の印加電圧Vinと供給電流Iとの関係は図4に示すと
おりである。また、放熱側温度Thが50℃である場合
における、ペルチェ素子2の印加電圧Vinと供給電流
Iとの関係は図5に示すとおりである。なお、図4、図
5中において、(A)、(B)、(C)、(D)は、放
熱側温度Thと冷却側温度Tcとの差ΔTが0℃、20
℃、40℃、60℃の場合における関係をそれぞれ示し
ている。
As shown in FIG. 3, the heat radiation side temperature Th, the cooling side temperature Tc, and the room temperature of the Peltier element 2 change as the operation time of the Peltier element 2 elapses. The Peltier device 2 in the case where the heat radiation side temperature Th is 25 ° C.
The relationship between the applied voltage Vin and the supply current I is as shown in FIG. The relationship between the applied voltage Vin of the Peltier element 2 and the supply current I when the heat radiation side temperature Th is 50 ° C. is as shown in FIG. 4 and 5, (A), (B), (C), and (D) show that the difference ΔT between the heat radiation side temperature Th and the cooling side temperature Tc is 0 ° C., 20 ° C.
The relationship in the case of ° C, 40 ° C, and 60 ° C is shown, respectively.

【0039】したがって、起動時には、図4中(A)で
示す特性に基づいて定まる供給電流Iが供給され、定常
時には、図5中(C)で示す特性に基づいて定まる供給
電流Iが供給される。ここで、ペルチェ素子2に印加さ
れる直流電圧を10Vに設定した場合には、起動時に約
5.8Aの供給電流がペルチェ素子2に供給される反
面、定常時には約4.5Aの供給電流がペルチェ素子2
に供給される。
Therefore, at the time of startup, the supply current I determined based on the characteristic shown in FIG. 4A is supplied, and during the steady state, the supply current I determined based on the characteristic shown in FIG. 5C is supplied. You. Here, when the DC voltage applied to the Peltier element 2 is set to 10 V, a supply current of about 5.8 A is supplied to the Peltier element 2 at startup, while a supply current of about 4.5 A is supplied in a steady state. Peltier device 2
Supplied to

【0040】しかし、この実施態様を採用した場合に
は、電源制御部6において、放熱側温度Thと冷却側温
度Tcとの差ΔTを算出し、算出された差ΔTに基づい
て三角波基準信号のレベルを変化させることによりゲー
ト制御信号のパルス幅を制御させるので、起動時におい
てペルチェ素子2に印加される直流電圧を小さくするこ
とができる。具体的には、起動時にペルチェ素子2に印
加される直流電圧を約7Vにするようにゲート制御信号
のパルス幅を設定すれば、起動時におけるペルチェ素子
2への供給電流を約4.5A(定常時における供給電流
とほぼ等しい供給電流)にすることができる。
However, when this embodiment is adopted, the power supply control unit 6 calculates the difference ΔT between the heat radiation side temperature Th and the cooling side temperature Tc, and based on the calculated difference ΔT, generates the triangular wave reference signal. Since the pulse width of the gate control signal is controlled by changing the level, the DC voltage applied to the Peltier element 2 at startup can be reduced. Specifically, if the pulse width of the gate control signal is set so that the DC voltage applied to the Peltier element 2 at the time of startup is about 7 V, the supply current to the Peltier element 2 at the time of startup is about 4.5 A ( (Supply current approximately equal to the supply current at a constant time).

【0041】この結果、電源の電流容量を、定常時の供
給電流に対して必要十分な電流容量にすることができ、
起動時の供給電流をペルチェ素子2に供給できる電源を
採用する場合と比較して、電源のコストダウンおよび小
型化を達成することができる。
As a result, the current capacity of the power supply can be set to a necessary and sufficient current capacity with respect to the supply current in a steady state.
Compared to a case where a power supply capable of supplying a supply current at the time of startup to the Peltier element 2 is employed, cost reduction and downsizing of the power supply can be achieved.

【0042】図6はこの発明のペルチェ素子駆動方法の
一実施態様を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining one embodiment of the Peltier element driving method of the present invention.

【0043】ステップSP1において、ペルチェ素子の
放熱側温度Th、冷却側温度Tcを検出し、ステップS
P2において、両温度の差ΔTを算出し、ステップSP
3において、算出された差ΔTに基づいてペルチェ素子
への印加電圧を制御することにより供給電流を制御す
る。具体的には、差ΔTが小さい場合には印加電圧を小
さくし、差ΔTが大きい場合には印加電圧を大きくす
る。
In step SP1, the heat radiation side temperature Th and the cooling side temperature Tc of the Peltier element are detected, and step S1 is performed.
In P2, the difference ΔT between the two temperatures is calculated, and the
In 3, the supply current is controlled by controlling the voltage applied to the Peltier element based on the calculated difference ΔT. Specifically, when the difference ΔT is small, the applied voltage is reduced, and when the difference ΔT is large, the applied voltage is increased.

【0044】この方法を採用した場合にも、図1の実施
態様と同様の作用を達成することができる。
When this method is adopted, the same operation as the embodiment of FIG. 1 can be achieved.

【0045】図7はこの発明のペルチェ素子駆動装置の
他の実施態様を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the Peltier device driving device according to the present invention.

【0046】このペルチェ素子駆動装置は、所定の第1
電圧指令を入力とするゲイン制御部11と、第1電圧指
令とゲイン制御部11におけるゲインとに基づいて定ま
る第2電圧指令を入力として、第2電圧指令に対応する
直流電圧を出力し、ペルチェ素子2に印加する出力可変
直流電源12と、放熱側温度Thと冷却側温度Tcとの
差ΔTを算出してゲイン制御部11に供給する温度差算
出部13とを有している。また、ペルチェ素子2の周囲
温度を検出する第2温度センサ14を設け、検出された
周囲温度Taをも温度差算出部13に供給している。
This Peltier device driving device is provided with a predetermined first
A gain control unit 11 that receives a voltage command and a second voltage command that is determined based on the first voltage command and the gain of the gain control unit 11 are input, and a DC voltage corresponding to the second voltage command is output. It has a variable output DC power supply 12 applied to the element 2, and a temperature difference calculator 13 that calculates a difference ΔT between the heat radiation side temperature Th and the cooling side temperature Tc and supplies the difference ΔT to the gain controller 11. Further, a second temperature sensor 14 for detecting the ambient temperature of the Peltier element 2 is provided, and the detected ambient temperature Ta is also supplied to the temperature difference calculating unit 13.

【0047】前記ゲイン制御部11は、放熱側温度Th
と冷却側温度Tcとの差ΔTが20℃未満である場合に
ゲインを0.8とし、差ΔTが20℃以上である場合に
ゲインを1.0とするものである。
The gain control section 11 determines the heat radiation side temperature Th.
When the difference ΔT between the temperature and the cooling side temperature Tc is less than 20 ° C., the gain is set to 0.8, and when the difference ΔT is 20 ° C. or more, the gain is set to 1.0.

【0048】前記温度差算出部13は、放熱側温度Th
と冷却側温度Tcとの差ΔTを算出するだけでなく、冷
却側温度Tcと周囲温度Taとの差をも算出し、冷却側
温度Tcと周囲温度Taとの差が予め設定された所定の
温度差と等しくなるように出力可変直流電源12を制御
する。
The temperature difference calculator 13 calculates the heat radiation side temperature Th.
Not only the difference ΔT between the cooling side temperature Tc and the ambient temperature Ta is calculated, but also the difference between the cooling side temperature Tc and the ambient temperature Ta is calculated. The variable output DC power supply 12 is controlled so as to be equal to the temperature difference.

【0049】この実施態様のペルチェ素子駆動装置の作
用は次のとおりである。
The operation of the Peltier device driving device of this embodiment is as follows.

【0050】一定値を有する第1電圧指令をゲイン制御
部11に供給している間において、図3に示すように起
動後の時間経過に伴って増加する差ΔTが20℃に達す
るまでの期間は、ゲインを0.8に設定して第1電圧指
令の80%の値を有する第2電圧指令を出力し、出力可
変直流電源12に供給する。したがって、ペルチェ素子
2への供給電流を、第1電圧指令により定まる電流値の
約80%に低減することができる。
While the first voltage command having a constant value is supplied to the gain control unit 11, as shown in FIG. 3, a period until the difference ΔT that increases with the lapse of time after the start reaches 20 ° C. Sets the gain to 0.8, outputs a second voltage command having a value of 80% of the first voltage command, and supplies it to the variable output DC power supply 12. Therefore, the supply current to the Peltier element 2 can be reduced to about 80% of the current value determined by the first voltage command.

【0051】そして、差ΔTが20℃に達した後は、ゲ
インを1.0に設定して第1電圧指令と等しい値を有す
る第2電圧指令を出力し、出力可変直流電源12に供給
する。したがって、ペルチェ素子2への供給電流を、第
1電圧指令により定まる電流値の約100%にすること
ができる。
After the difference ΔT reaches 20 ° C., the gain is set to 1.0, a second voltage command having a value equal to the first voltage command is output, and supplied to the variable output DC power supply 12. . Therefore, the supply current to the Peltier element 2 can be set to about 100% of the current value determined by the first voltage command.

【0052】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、電源の電流容量を、定常時の供給電流に対して必
要十分な電流容量にすることができ、起動時の供給電流
をペルチェ素子2に供給できる電源を採用する場合と比
較して、電源のコストダウンおよび小型化を達成するこ
とができる。
Therefore, even when this embodiment is adopted, the current capacity of the power supply can be made a necessary and sufficient current capacity with respect to the supply current at the time of steady state, and the supply current at the time of startup is supplied to the Peltier element 2. Compared to the case where a power supply that can be supplied is employed, cost reduction and downsizing of the power supply can be achieved.

【0053】図8はこの発明のペルチェ素子駆動方法の
他の実施態様を説明するフローチャートである。
FIG. 8 is a flow chart for explaining another embodiment of the Peltier element driving method according to the present invention.

【0054】ステップSP1において、ペルチェ素子の
放熱側温度Th、冷却側温度Tc、ペルチェ素子の周囲
温度Taを検出し、ステップSP2において、放熱側温
度Th、冷却側温度Tcの差ΔTを算出し、ステップS
P3において、算出された差ΔTおよび周囲温度Taに
基づいてペルチェ素子への印加電圧を制御することによ
り供給電流を制御する。具体的には、周囲温度Taが低
い場合、差ΔTが20℃未満の場合には印加電圧を小さ
くし、周囲温度Taが高い場合、差ΔTが20℃以上の
場合には印加電圧を大きくする。
In step SP1, the radiation side temperature Th of the Peltier element, the cooling side temperature Tc, and the ambient temperature Ta of the Peltier element are detected. In step SP2, the difference ΔT between the radiation side temperature Th and the cooling side temperature Tc is calculated. Step S
In P3, the supply current is controlled by controlling the voltage applied to the Peltier element based on the calculated difference ΔT and the ambient temperature Ta. Specifically, when the ambient temperature Ta is low, the applied voltage is reduced when the difference ΔT is less than 20 ° C., and when the ambient temperature Ta is high, the applied voltage is increased when the difference ΔT is 20 ° C. or more. .

【0055】この方法を採用した場合にも、図7の実施
態様と同様の作用を達成することができる。
When this method is adopted, the same operation as the embodiment of FIG. 7 can be achieved.

【0056】図9はこの発明のペルチェ素子駆動装置の
さらに他の実施態様を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the Peltier device driving device according to the present invention.

【0057】このペルチェ素子駆動装置は、ペルチェ素
子2によって温度が制御される制御対象物の温度を検出
する第3温度センサ21と、外部から与えられる所定の
設定温度信号と制御対象物の温度との差を算出する温度
差算出部22と、算出された温度差を入力として温度差
に対応する第1電圧指令を出力する温度調整系23と、
第1電圧指令を入力とするゲイン制御部24と、第1電
圧指令とゲイン制御部24におけるゲインとに基づいて
定まる第2電圧指令を入力として、第2電圧指令に対応
する直流電圧を出力し、ペルチェ素子2に印加する出力
可変直流電源25と、放熱側温度Thと冷却側温度Tc
との差ΔTを算出してゲイン制御部24に供給する温度
差算出部26とを有している。また、ペルチェ素子2の
周囲温度を検出する第2温度センサ27を設け、検出さ
れた周囲温度をも温度差算出部26に供給している。
This Peltier device driving device comprises a third temperature sensor 21 for detecting the temperature of a control object whose temperature is controlled by the Peltier device 2, a predetermined set temperature signal given from the outside, and a temperature of the control object. A temperature difference calculating unit 22 that calculates a difference between the two, a temperature adjustment system 23 that receives the calculated temperature difference as an input, and outputs a first voltage command corresponding to the temperature difference,
A gain control unit that receives a first voltage command and a second voltage command that is determined based on the first voltage command and a gain of the gain control unit, and outputs a DC voltage corresponding to the second voltage command. , A variable output DC power supply 25 applied to the Peltier element 2, a radiation side temperature Th and a cooling side temperature Tc.
And a temperature difference calculator 26 for calculating the difference ΔT from the calculated value and supplying the calculated difference ΔT to the gain controller 24. Further, a second temperature sensor 27 for detecting the ambient temperature of the Peltier element 2 is provided, and the detected ambient temperature is also supplied to the temperature difference calculating unit 26.

【0058】前記ゲイン制御部24は、放熱側温度Th
と冷却側温度Tcとの差ΔTが20℃未満である場合に
ゲインを0.8とし、差ΔTが20℃以上である場合に
ゲインを1.0とするものである。
The gain control unit 24 determines the heat radiation side temperature Th.
When the difference ΔT between the temperature and the cooling side temperature Tc is less than 20 ° C., the gain is set to 0.8, and when the difference ΔT is 20 ° C. or more, the gain is set to 1.0.

【0059】この実施態様のペルチェ素子駆動装置の作
用は次のとおりである。
The operation of the Peltier device driving device of this embodiment is as follows.

【0060】先ず、設定温度と制御対象物の温度との差
に基づいて第1電圧指令を算出する。ただし、第1電圧
指令の最大値は、定常状態におけるペルチェ素子2への
供給電流に基づいて予め定められている。
First, a first voltage command is calculated based on the difference between the set temperature and the temperature of the object to be controlled. However, the maximum value of the first voltage command is predetermined based on the current supplied to the Peltier element 2 in the steady state.

【0061】そして、第1電圧指令をゲイン制御部11
に供給している間において、図3に示すように起動後の
時間経過に伴って増加する差ΔTが20℃に達するまで
の期間は、ゲインを0.8に設定して第1電圧指令の8
0%の値を有する第2電圧指令を出力し、出力可変直流
電源12に供給する。したがって、ペルチェ素子2への
供給電流を、第1電圧指令により定まる電流値の約80
%に低減することができる。
Then, the first voltage command is transmitted to the gain controller 11
During the period until the difference ΔT that increases with the lapse of time from the start reaches 20 ° C. as shown in FIG. 3, the gain is set to 0.8 and the first voltage command is supplied. 8
A second voltage command having a value of 0% is output and supplied to the variable output DC power supply 12. Accordingly, the supply current to the Peltier element 2 is reduced to about 80 of the current value determined by the first voltage command.
%.

【0062】そして、差ΔTが20℃に達した後は、ゲ
インを1.0に設定して第1電圧指令と等しい値を有す
る第2電圧指令を出力し、出力可変直流電源12に供給
する。したがって、ペルチェ素子2への供給電流を、第
1電圧指令により定まる電流値の約100%にすること
ができる。
After the difference ΔT reaches 20 ° C., the gain is set to 1.0, a second voltage command having a value equal to the first voltage command is output, and supplied to the variable output DC power supply 12. . Therefore, the supply current to the Peltier element 2 can be set to about 100% of the current value determined by the first voltage command.

【0063】したがって、この実施態様を採用した場合
にも、電源の電流容量を、定常時の供給電流に対して必
要十分な電流容量にすることができ、起動時の供給電流
をペルチェ素子2に供給できる電源を採用する場合と比
較して、電源のコストダウンおよび小型化を達成するこ
とができる。また、設定温度と制御対象物の温度との差
に基づいて第1電圧指令を算出するのであるから、制御
対象物の温度に合わせてペルチェ素子2の最適な駆動を
達成することができる。
Therefore, even when this embodiment is adopted, the current capacity of the power supply can be made a necessary and sufficient current capacity with respect to the steady-state supply current. Compared to the case where a power supply that can be supplied is employed, cost reduction and downsizing of the power supply can be achieved. Further, since the first voltage command is calculated based on the difference between the set temperature and the temperature of the control target, optimal driving of the Peltier element 2 can be achieved in accordance with the temperature of the control target.

【0064】図10はこの発明のペルチェ素子駆動方法
のさらに他の実施態様を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 10 is a flowchart for explaining still another embodiment of the Peltier element driving method according to the present invention.

【0065】ステップSP1において、ペルチェ素子の
放熱側温度Th、冷却側温度Tc、ペルチェ素子の周囲
温度Ta、ペルチェ素子により温度が制御される制御対
象物の温度を検出し、ステップSP2において、放熱側
温度Th、冷却側温度Tcの差ΔTを算出し、ステップ
SP3において、算出された差ΔT、周囲温度Taおよ
び制御対象物の温度に基づいてペルチェ素子への印加電
圧を制御することにより供給電流を制御する。具体的に
は、制御対象物の温度と設定温度との差が小さい場合、
周囲温度Taが低い場合、差ΔTが20℃未満の場合に
は印加電圧を小さくし、制御対象物の温度と設定温度と
の差が大きい場合、周囲温度Taが高い場合、差ΔTが
20℃以上の場合には印加電圧を大きくする。
In step SP1, the radiation side temperature Th of the Peltier element, the cooling side temperature Tc, the ambient temperature Ta of the Peltier element, and the temperature of the controlled object whose temperature is controlled by the Peltier element are detected. The difference ΔT between the temperature Th and the cooling side temperature Tc is calculated, and in step SP3, the supply current is controlled by controlling the voltage applied to the Peltier element based on the calculated difference ΔT, the ambient temperature Ta, and the temperature of the control target. Control. Specifically, when the difference between the temperature of the control object and the set temperature is small,
When the ambient temperature Ta is low, when the difference ΔT is less than 20 ° C., the applied voltage is reduced. When the difference between the temperature of the control target and the set temperature is large, when the ambient temperature Ta is high, the difference ΔT is 20 ° C. In the above case, the applied voltage is increased.

【0066】この方法を採用した場合にも、図9の実施
態様と同様の作用を達成することができる。
When this method is adopted, the same operation as the embodiment of FIG. 9 can be achieved.

【0067】なお、図7〜図10の実施態様において
は、ゲイン制御部においてゲインを2段階に変化させる
ようにしているが、3段階以上に変化させるようにする
ことが可能であり、また、無段階に変化させることも可
能である。
In the embodiments shown in FIGS. 7 to 10, the gain is changed in two steps by the gain control section. However, the gain can be changed in three or more steps. It is also possible to change it steplessly.

【0068】[0068]

【発明の効果】請求項1の発明は、電源の電流容量を、
定常状態における供給電流に対して必要十分な電流容量
にすることができ、ひいては電源のコストアップ、大型
化を防止することができるという特有の効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, the current capacity of the power supply is
It is possible to obtain a necessary and sufficient current capacity with respect to a supply current in a steady state, and to achieve a unique effect that a cost increase and an increase in size of a power supply can be prevented.

【0069】請求項2の発明は、請求項1の効果に加
え、吸熱側温度を周囲温度に対して所定の温度差にすべ
くペルチェ素子を動作させることができ、しかも、供給
電流をきめ細かく制御することができるという特有の効
果を奏する。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the Peltier element can be operated so as to make the heat absorption side temperature a predetermined temperature difference with respect to the ambient temperature, and the supply current is finely controlled. It has a specific effect that it can be performed.

【0070】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の効果に加え、制御対象の温度に応じて供給電流を制
御することによって、電流が流れすぎるのを抑えてペル
チェ素子を効率化することができるという特有の効果を
奏する。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the effect of the first or second aspect, by controlling the supply current in accordance with the temperature of the control object, it is possible to suppress the excessive flow of the current and to improve the efficiency of the Peltier device. It has a specific effect that it can be performed.

【0071】請求項4の発明は、電源の電流容量を、定
常状態における供給電流に対して必要十分な電流容量に
することができ、ひいては電源のコストアップ、大型化
を防止することができるという特有の効果を奏する。
According to the fourth aspect of the present invention, the current capacity of the power supply can be set to a necessary and sufficient current capacity with respect to the supply current in a steady state, and the cost and size of the power supply can be prevented from increasing. Has a unique effect.

【0072】請求項5の発明は、請求項4の効果に加
え、吸熱側温度を周囲温度に対して所定の温度差にすべ
くペルチェ素子を動作させることができ、しかも、供給
電流をきめ細かく制御することができるという特有の効
果を奏する。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth aspect, the Peltier element can be operated so as to make the heat absorption side temperature a predetermined temperature difference with respect to the ambient temperature, and the supply current is finely controlled. It has a specific effect that it can be performed.

【0073】請求項6の発明は、請求項4または請求項
5の効果に加え、制御対象の温度に応じて供給電流を制
御することによって、電流が流れすぎるのを抑えてペル
チェ素子を効率化することができるという特有の効果を
奏する。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of the fourth or fifth aspect, by controlling the supply current according to the temperature of the control target, it is possible to suppress the excessive flow of the current and to improve the efficiency of the Peltier device. It has a specific effect that it can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のペルチェ素子駆動装置の一実施態様
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a Peltier device driving device of the present invention.

【図2】ペルチェ素子の一使用例を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing an example of use of a Peltier element.

【図3】ペルチェ素子の運転時間の経過に従って変化す
る、ペルチェ素子の放熱側温度Th、冷却側温度Tcと
室温とを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a heat radiation side temperature Th, a cooling side temperature Tc, and a room temperature of the Peltier element, which change as the operation time of the Peltier element elapses.

【図4】ペルチェ素子の放熱側温度Thが25℃の場合
の印加電圧−供給電流特性を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an applied voltage-supply current characteristic when the heat radiation side temperature Th of the Peltier element is 25 ° C.

【図5】ペルチェ素子の放熱側温度Thが50℃の場合
の印加電圧−供給電流特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an applied voltage-supply current characteristic when the heat radiation side temperature Th of the Peltier element is 50 ° C.

【図6】この発明のペルチェ素子駆動方法の一実施態様
を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating one embodiment of a Peltier device driving method according to the present invention.

【図7】この発明のペルチェ素子駆動装置の他の実施態
様を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the Peltier device driving device of the present invention.

【図8】この発明のペルチェ素子駆動方法の他の実施態
様を説明するフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating another embodiment of the Peltier device driving method according to the present invention.

【図9】この発明のペルチェ素子駆動装置のさらに他の
実施態様を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the Peltier device driving device of the present invention.

【図10】この発明のペルチェ素子駆動方法のさらに他
の実施態様を説明するフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating still another embodiment of the Peltier device driving method according to the present invention.

【図11】従来のペルチェ素子駆動装置を示すブロック
図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a conventional Peltier device driving device.

【図12】ペルチェ素子の運転時間の経過に従って変化
する、ペルチェ素子の放熱側温度Th、冷却側温度Tc
と室温とペルチェ素子への供給電流とを示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a change in the operating time of a Peltier device, and a heat-dissipation-side temperature Th and a cooling-side temperature Tc of the Peltier device.
FIG. 3 is a diagram showing room temperature, and a supply current to a Peltier element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 降圧チョッパ型電源装置 2 ペルチェ素子 6 電源制御部 8 第1温度センサ 11、24 ゲイン制御部 12、25 出力可変直
流電源 13、26 温度差検出部 14、27 第2温度セ
ンサ 21 第3温度センサ 22 温度差算出部 23 温度調整系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Step-down chopper type power supply device 2 Peltier element 6 Power supply control unit 8 First temperature sensor 11, 24 Gain control unit 12, 25 Variable output DC power supply 13, 26 Temperature difference detection unit 14, 27 Second temperature sensor 21 Third temperature sensor 22 Temperature difference calculator 23 Temperature adjustment system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H730 AA15 BB13 BB57 EE08 EE10 FD01 FD31 FD61 FF02 FG05 XX03 XX15 XX23 XX35  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H730 AA15 BB13 BB57 EE08 EE10 FD01 FD31 FD61 FF02 FG05 XX03 XX15 XX23 XX35

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ペルチェ素子(2)に対して電源装置
(1)によって直流電流を供給することによりペルチェ
素子(2)を駆動する方法であって、 ペルチェ素子(2)の吸熱側温度と放熱側温度とを検出
し、放熱側温度と吸熱側温度との差に基づいてペルチェ
素子(2)への供給電流を制御すべく電源装置(1)を
制御することを特徴とするペルチェ素子駆動方法。
1. A method for driving a Peltier element (2) by supplying a direct current to the Peltier element (2) by a power supply device (1), wherein a temperature of a heat absorption side of the Peltier element (2) and heat radiation are reduced. Peltier element driving method, comprising detecting a side temperature and controlling a power supply device (1) to control a supply current to a Peltier element (2) based on a difference between a heat radiation side temperature and a heat absorption side temperature. .
【請求項2】 周囲温度をも検出し、該周囲温度をも考
慮してペルチェ素子(2)への供給電流を制御する請求
項1に記載のペルチェ素子駆動方法。
2. The Peltier device driving method according to claim 1, wherein the ambient temperature is also detected, and the supply current to the Peltier device is controlled in consideration of the ambient temperature.
【請求項3】 ペルチェ素子(2)による制御対象の温
度をも検出し、該制御対象の温度をも考慮してペルチェ
素子(2)への供給電流を制御する請求項1または請求
項2に記載のペルチェ素子駆動方法。
3. The method according to claim 1, further comprising detecting a temperature of a control target by the Peltier element and controlling a supply current to the Peltier element in consideration of the temperature of the control target. A method for driving a Peltier device according to any one of the preceding claims.
【請求項4】 ペルチェ素子(2)に対して電源装置
(1)(12)(25)によって直流電流を供給するこ
とによりペルチェ素子(2)を駆動する装置であって、 ペルチェ素子(2)の吸熱側温度と放熱側温度とを検出
する第1温度検出手段(8)と、放熱側温度と吸熱側温
度との差に基づいてペルチェ素子(2)への供給電流を
制御すべく電源装置(1)(12)(25)を制御する
第1電源制御手段(6)(11)(13)(24)(2
6)とを含むことを特徴とするペルチェ素子駆動装置。
4. An apparatus for driving a Peltier element (2) by supplying a direct current to the Peltier element (2) by a power supply device (1) (12) (25), wherein the Peltier element (2) is provided. First temperature detecting means (8) for detecting the temperature on the heat-absorbing side and the temperature on the heat-dissipating side, and a power supply device for controlling the current supplied to the Peltier element (2) based on the difference between the temperature on the heat-radiating side and the temperature on the heat absorbing side (1) First power control means for controlling (12) and (25) (6) (11) (13) (24) (2)
6) A Peltier device driving device comprising:
【請求項5】 周囲温度を検出する第2温度検出手段
(14)(27)をさらに含み、第1電源制御手段(1
1)(13)(24)(26)は、周囲温度をも考慮し
てペルチェ素子(2)への供給電流を制御すべく電源装
置(12)(25)を制御するものである請求項4に記
載のペルチェ素子駆動装置。
5. A first power supply control means (1) further comprising second temperature detection means (14) (27) for detecting an ambient temperature.
1), (13), (24) and (26) for controlling the power supply devices (12) and (25) to control the supply current to the Peltier element (2) in consideration of the ambient temperature. 4. The Peltier device driving device according to claim 1.
【請求項6】 ペルチェ素子(2)による制御対象の温
度を検出する第3温度検出手段(21)と、制御対象の
温度に基づいてペルチェ素子(2)への供給電流を制御
すべく電源装置(25)を制御する第2電源制御手段
(22)(23)とをさらに含む請求項4または請求項
5に記載のペルチェ素子駆動装置。
6. A third temperature detecting means (21) for detecting a temperature of a control target by the Peltier element (2), and a power supply device for controlling a current supplied to the Peltier element (2) based on the temperature of the control target. The Peltier device driving device according to claim 4 or 5, further comprising second power supply control means (22) and (23) for controlling (25).
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