JP3601404B2 - Peltier control device and Peltier element control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペルチェ素子制御技術に係り、特にデバイス自身の温度に対して感度が敏感な赤外線センサ等のデバイス温度を所定の温度に保つペルチェ素子の制御を行うペルチェ制御装置およびペルチェ素子制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、デバイス自身の温度特性を安定化するため、環境温度に対して、ペルチェ素子を使用して温度を一定に保つ方法が用いられているが、この場合、環境温度とデバイス設定温度の差が大きくなるにつれて、消費電力が大きくなる。
【0003】
このような問題点を解決することを目的とする従来技術として、例えば、特開平6−181529号公報に記載のものがある。図3は、従来技術の温度制御における環境温度とデバイス設定温度の関係を示すグラフである。すなわち、特開平6−181529号公報に記載の従来技術では、図3に示すように、環境温度に追従してデバイスの温度を変化させ、かつ、デバイスが使用可能な温度範囲内で、環境温度に対するデバイス温度の変化量を少なくして、消費電力を低減している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術を用いて温度制御を行った場合、赤外線センサのような撮像デバイスでは感度がデバイス自身の温度に対して敏感であるため、環境温度に対してデバイス自身の温度が変化すると温度特性が安定しないという問題点があった。
【0005】
また、従来技術におけるペルチェ素子の制御では、環境温度とデバイス上の温度を測定し、それぞれの温度から設定温度を制御しているが、この場合、設定温度によっては、ペルチェ素子への消費電力が増大することがある。このように消費電力が増えることでペルチェ素子への熱流入が増加した場合にこの熱を処理できなくなり、ペルチェ素子の温度制御ができなくなるために熱暴走が発生するという問題点もあり、最悪の場合、ペルチェ素子が破損してしまう可能性があった。
【0006】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、デバイス自身の温度を環境温度に応じて安定化でき、消費電力の低減を図ることができ、ペルチェ素子が温度制御不可能となる熱暴走を起こす前に、電流を減少するように設定温度を再設定して、熱暴走によるペルチェ素子の破損を回避できるペルチェ制御装置およびペルチェ素子制御方法を提供する点にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明の要旨は、ペルチェ素子に流れる電流を常に測定するとともに、当該測定電流を基に前記ペルチェ素子の設定温度を任意に制御するように構成されたペルチェ制御装置において、常に電流を監視して前記ペルチェ素子が温度制御不可能となる熱暴走を起こす前に電流を減少するように設定温度を再設定して熱暴走による前記ペルチェ素子の破損を回避する制御を行うように構成されていることを特徴とするペルチェ制御装置に存する。
また、請求項2に記載の発明の要旨は、撮像デバイスと、前記ペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の電流を測定する電流測定部と、前記電流測定部の測定データから前記ペルチェ素子の温度を計算して設定し直す温度設定部と、前記温度設定部からの設定信号を基に前記ペルチェ素子を駆動する駆動回路部と、前記撮像デバイス上にある温度センサを備えていることを特徴とする請求項1に記載のペルチェ制御装置に存する。
また、請求項3に記載の発明の要旨は、ペルチェ素子に流れる電流を常に測定するとともに、当該測定電流を基に前記ペルチェ素子の設定温度を任意に制御するように構成されたペルチェ制御装置において、前記ペルチェ素子は、N型半導体とP型半導体の2種類の半導体を第1の金属電極および第2の金属電極で接合したπ型直列回路を有することを特徴とするペルチェ制御装置に存する。
また、請求項4に記載の発明の要旨は、前記ペルチェ素子は、N型半導体とP型半導体の2種類の半導体を第1の金属電極および第2の金属電極で接合したπ型直列回路を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のペルチェ制御装置に存する。
また、請求項5に記載の発明の要旨は、前記π型直列回路に対して前記N型半導体側から直流電流を流した際に、ペルチェ効果により、前記π型直列回路の上部の前記第1の金属電極で吸熱が起こり、同時に前記π型直列回路の下部の2個の前記第2の金属電極で放熱が起こり、熱は上部から下部に向かって移行されて、温度制御する物体を冷却あるいは加熱して前記ペルチェ素子を所定温度に保つ制御を行うように構成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のペルチェ制御装置に存する。
また、請求項6に記載の発明の要旨は、前記ペルチェ素子を流れる電流は前記電流測定部で測定され当該測定データは前記温度設定部に送られ、前記温度設定部は前記電流測定部での測定データを基に前記ペルチェ素子の設定温度となる制御信号を再計算して前記駆動回路部へ送り、前記駆動回路部は前記撮像デバイス上にある前記温度センサからの温度情報と前記温度設定部からの制御信号の差を検出しその差が減少するように前記駆動回路部の出力電圧を変化させるように構成されていることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載のペルチェ制御装置に存する。
また、請求項7に記載の発明の要旨は、前記温度設定部は、前記電流測定部での測定データを基に環境温度が変化したと判定した場合であって前記ペルチェ素子への設定温度と前記温度センサからの温度情報の差を保つために前記ペルチェ素子に流れる電流が徐々に大きくなった際に、環境温度が十分変化したと判断して前記ペルチェ素子への設定温度の再設定を行うことで階段状に温度制御を実行することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載のペルチェ制御装置に存する。
また、請求項8に記載の発明の要旨は、ペルチェ素子に流れる電流を常に測定するとともに、当該測定電流を基に前記ペルチェ素子の設定温度を任意に制御するペルチェ素子制御方法において、常に電流を監視して前記ペルチェ素子が温度制御不可能となる熱暴走を起こす前に電流を減少するように設定温度を再設定して熱暴走による前記ペルチェ素子の破損を回避する制御を行うことを特徴とするペルチェ素子制御方法に存する。
また、請求項9に記載の発明の要旨は、環境温度が所定の範囲の間は、デバイス設定温度を一定に保つ階段状の制御を行うことで、デバイス特性の安定性を確保することを特徴とする請求項8に記載のペルチェ素子制御方法に存する。
【0008】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るペルチェ制御装置30を説明するための機能ブロック図である。図1において、1は撮像デバイス、2はペルチェ素子、3は電流測定部、4は温度設定部、5は駆動回路部、6は温度センサ、30はペルチェ制御装置を示している。
【0009】
本発明のペルチェ制御装置30は、デバイス自身の温度に対して感度が敏感な赤外線センサ等のデバイス温度を所定の温度に保つペルチェ素子2の制御技術に適用できる。図1にその構成を示す。
【0010】
図1を参照すると、本実施の形態のペルチェ制御装置30は、撮像デバイス1、ペルチェ素子2、ペルチェ素子2の電流を測定する電流測定部3、電流測定部3の測定データからペルチェ素子2の温度を計算して設定し直す温度設定部4、温度設定部4からの設定信号を基にペルチェ素子2を駆動する駆動回路部5、撮像デバイス1上にある温度センサ6を備えている。
【0011】
このような構成のペルチェ制御装置30は、ペルチェ素子2に流れる電流を常に測定し、この電流を基にデバイスの設定温度を任意に制御できる点に特徴を有している。
【0012】
これにより、デバイス自身の温度を環境温度に応じて安定化でき、かつ、消費電力の低減を図ることができる。また、常に電流を監視しているため、ペルチェ素子2が温度制御不可能となる熱暴走を起こす前に、電流を減少するように設定温度を再設定して、熱暴走によるペルチェ素子2の破損を回避できるようになるといった効果を奏する。
【0013】
図2は、図1のペルチェ制御装置30におけるペルチェ効果を説明するためのモデル図である。図2において、7はN型半導体、8はP型半導体、9,10は金属電極を示している。
【0014】
上記撮像デバイス1は、感度がデバイス自身の温度に対して敏感な赤外線センサ等であって、所定温度(室温で十分)に保っておくことが必要である。この温度保持を行うデバイスがペルチェ素子2であり、図2に示すようにN型半導体7、P型半導体8、金属電極9(第1の金属電極)、金属電極10(第2の金属電極)から構成される。
【0015】
次に、ペルチェ素子2が行う温度制御の原理を図2を参照して説明する。N型半導体7とP型半導体8の2種類の半導体を金属電極9,10(第1の金属電極、第2の金属電極)で接合したπ型直列回路に対してN型半導体7側から直流電流を流すと、ペルチェ効果により、π型直列回路の上部の金属電極9(第1の金属電極)で吸熱が起こり、同時にπ型直列回路の下部の2個の金属電極10(第2の金属電極)で放熱が起こるため、熱は上部から下部に向かって移行される。この原理を利用して、温度制御する物体を冷却あるいは加熱してデバイスを所定温度に保っている。
【0016】
次に、ペルチェ制御装置30の動作(ペルチェ素子制御方法)について説明する。図4は、本発明の第1の実施の形態に係るペルチェ制御装置30の温度制御における環境温度とデバイス設定温度の関係を示すグラフである。本実施の形態では、図4に示すように、環境温度が所定の範囲の間は、デバイス設定温度を一定に保つ階段状の制御を行うことで、デバイス特性の安定性を確保する。また、ペルチェ素子2に流れる電流を直接測定・監視して、ペルチェ素子2の制御を行うため、消費電力の低減や熱暴走を回避できる。
【0017】
さらに詳しく、ペルチェ制御装置30の動作(ペルチェ素子制御方法)を説明する。ペルチェ素子2を流れる電流は電流測定部3で測定される。当該測定データは温度設定部4に送られる。電流測定部3は、電流検知用のIC(集積回路)を使用したり、抵抗を直列接続して電圧測定し計算で求めることにより実現できる。
【0018】
温度設定部4は、電流測定部3での測定データを基に、ペルチェ素子2の設定温度となる制御信号を再計算して駆動回路部5へ送る。ペルチェ素子2の駆動回路部5は、撮像デバイス1上にある温度センサ6からの温度情報(電圧値)と温度設定部4からの制御信号(電圧値)の差を検出し、その差(電圧差)が減少するように駆動回路部5の出力電圧を変化させる。駆動回路部5の出力電圧の変化に応じて、ペルチェ素子2に流れる電流が変化するので、ペルチェ素子2の温度を制御することができることになる。
【0019】
次に、電流測定部3での測定データを基に温度設定部4が設定する温度設定値の制御方法を示す。まず、所定の環境温度の範囲内で、ペルチェ素子2への設定温度と温度センサ6からの温度情報にあまり差がない場合、ペルチェ素子2に流れる電流は少なくてすむが、環境温度が変化すると、この差を保つために、ペルチェ素子2に流れる電流が徐々に大きくなる。よって、ある程度、電流が大きくなったときには、環境温度が十分変化したと判断でき、ペルチェ素子2への設定温度を変更する。
【0020】
具体的には、温度設定部4で設定温度の計算を行い、かつ、設定する制御信号を変化させて、温度の再設定を行うことで、温度差がまた小さくなり、電流が減少する。この電流がある程度大きくなった時点で温度の再設定を行うことで、階段状に温度制御ができ、環境温度の変化に応じて、デバイス温度の安定化を図ることができる。
【0021】
以上説明したように第1の実施の形態によれば以下に掲げる効果を奏する。まず第1の効果は、ペルチェ素子2の温度設定を環境温度に対して階段状に制御することで、デバイス自身の温度に対する性能変化を安定化することができることである。
【0022】
また第2の効果は、ペルチェ素子2に流れる電流を常に測定して、この測定電流をもとに撮像デバイス1の温度設定を行っているので、最適なペルチェ電流の制御ができ、消費電力の低減を図ることができることである。
【0023】
そして第3の効果は、ペルチェ素子2に流す電流を監視しているので、電流が極端に大きくなるときは、任意に設定温度を変えられるため、ペルチェ素子2の熱暴走や破損を防ぐことができることである。
【0024】
(第2の実施の形態)
次に、駆動回路部5および電流測定方法の一実施の形態を示す。図5は、本発明の第2の実施の形態に係るペルチェ制御装置30を説明するための回路図である。図5において、12は抵抗素子(R1),13は抵抗素子(R2),14は抵抗素子(R3),15は抵抗素子(R4),16はNPNトランジスタ(TR1),17はPNPトランジスタ(TR2),18はNPNトランジスタ(TR3),19はPNPトランジスタ(TR4),20は制御部、30はペルチェ制御装置、V1,V2はエミッタ電位、V1’,V2’はベース電位を示している。
【0025】
本実施の形態の駆動回路部5は、制御部20、抵抗素子12(R1)、抵抗素子13(R2)、抵抗素子14(R3)、抵抗素子15(R4),NPNトランジスタ16(TR1),NPNトランジスタ18(TR3),PNPトランジスタ17(TR2),PNPトランジスタ19(TR4)を備え、前述のペルチェ素子2および電流測定部3を備えている。
【0026】
制御部20は、図1の温度センサ6から送られる温度情報や温度設定部4から送られる制御信号を基に、両者の温度情報が一致するように、PID(Proportional Integration and Differential)制御理論に基づき、ベース電位V1’およびベース電位V2’を制御する。ペルチェ素子2に流れる電流は、このベース電位V1’およびベース電位V2’から求まるエミッタ電位V1とエミッタ電位V2の電位差とペルチェ素子2の特性により決まる。例えば、設定温度と環境温度の差が広がると、ペルチェ素子2の特性により電流は大きくなる。
【0027】
今、制御部20により電圧が▲1▼に示す破線の向きに印加されると、ベースとエミッタ間電圧の関係から、NPNトランジスタ16(TR1),PNPトランジスタ19(TR4)が動作状態となり、PNPトランジスタ17(TR2),NPNトランジスタ18(TR3)がカットオフ状態となって、ペルチェ素子2の両端にエミッタ電位V1−エミッタ電位V2(ただし、エミッタ電位V1>エミッタ電位V2)の電圧が印加される。これにより、▲1▼に示す破線の向きに電流が流れ、抵抗素子15(R4)にペルチェ素子2に流れる電流が流れる。
【0028】
また、制御部20により電圧が▲2▼に示す一点鎖線の向きに印加されると、ベースとエミッタ間電圧の関係から、NPNトランジスタ16(TR1),PNPトランジスタ19(TR4)がカットオフ状態となり、PNPトランジスタ17(TR2),NPNトランジスタ18(TR3)が動作状態となって、ペルチェ素子2の両端にエミッタ電位差{V2−V1}(ただし、エミッタ電位V1<エミッタ電位V2)の電圧が印加される。これにより、電流は▲2▼に示す一点鎖線の向きに流れ、抵抗素子13(R2)にペルチェ素子2に流れる電流が流れる。
【0029】
このように、▲1▼に示す破線の向きや▲2▼に示す一点鎖線の向きの電流の向きにより、ペルチェ素子2の吸熱面と放熱面が逆転するので、撮像デバイス1の冷却と加熱の両方が可能となる。
【0030】
また、電流測定部3は、ペルチェ素子2に流れる電流が通過する抵抗素子13(R2)、抵抗素子15(R4)の両端の電圧を測定する電圧計測IC(集積回路)である。
【0031】
電流測定部3が測定した電圧の値と抵抗素子13(R2)または抵抗素子15(R4)の抵抗値からオームの法則により、ペルチェ素子2に流れる電流を求めることができ、温度設定部4で使用する情報となる。
【0032】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。また、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【0033】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。まず第1の効果は、ペルチェ素子の温度設定を環境温度に対して階段状に制御することで、デバイス自身の温度に対する性能変化を安定化することができることである。
【0034】
また第2の効果は、ペルチェ素子に流れる電流を常に測定して、この測定電流をもとに撮像デバイスの温度設定を行っているので、最適なペルチェ電流の制御ができ、消費電力の低減を図ることができることである。
【0035】
そして第3の効果は、ペルチェ素子に流す電流を監視しているので、電流が極端に大きくなるときは、任意に設定温度を変えられるため、ペルチェ素子の熱暴走や破損を防ぐことができることである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るペルチェ制御装置を説明するための機能ブロック図である。
【図2】図1のペルチェ制御装置におけるペルチェ効果を説明するためのモデル図である。
【図3】従来の温度制御における環境温度とデバイス設定温度の関係を示すグラフである。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係るペルチェ制御装置の温度制御における環境温度とデバイス設定温度の関係を示すグラフである。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るペルチェ制御装置を説明するための回路図である。
【符号の説明】
1…撮像デバイス
2…ペルチェ素子
3…電流測定部
4…温度設定部
5…駆動回路部
6…温度センサ
7…N型半導体
8…P型半導体
9,10…金属電極
12…抵抗素子(R1)
13…抵抗素子(R2)
14…抵抗素子(R3)
15…抵抗素子(R4)
16…NPNトランジスタ(TR1)
17…PNPトランジスタ(TR2)
18…NPNトランジスタ(TR3)
19…PNPトランジスタ(TR4)
20…制御部
30…ペルチェ制御装置
V1,V2…エミッタ電位
V1’,V2’…ベース電位[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a Peltier device control technique, and more particularly to a Peltier control device and a Peltier device control method for controlling a Peltier device that keeps a device temperature such as an infrared sensor sensitive to the temperature of the device itself at a predetermined temperature. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to stabilize the temperature characteristics of the device itself, a method of using a Peltier element to keep the temperature constant with respect to the ambient temperature has been used, but in this case, the difference between the ambient temperature and the device set temperature is different. As the size increases, the power consumption increases.
[0003]
As a conventional technique for solving such a problem, for example, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-181529. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the environmental temperature and the device set temperature in the conventional temperature control. That is, in the prior art described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-181529, as shown in FIG. 3, the temperature of the device is changed according to the environmental temperature, and the environmental temperature is changed within the temperature range in which the device can be used. The power consumption is reduced by reducing the amount of change in device temperature with respect to.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when temperature control is performed using the conventional technology, the sensitivity of an imaging device such as an infrared sensor is sensitive to the temperature of the device itself. However, there was a problem that it was not stable.
[0005]
In the control of the Peltier element in the conventional technology, the ambient temperature and the temperature on the device are measured, and the set temperature is controlled from the respective temperatures. In this case, depending on the set temperature, the power consumption to the Peltier element is reduced. May increase. In this way, when the power consumption increases, when the heat inflow to the Peltier element increases, this heat cannot be processed, and the temperature of the Peltier element cannot be controlled. In such a case, the Peltier device may be damaged.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to stabilize the temperature of the device itself according to the environmental temperature, to reduce power consumption, and to reduce the power consumption of the Peltier device. In order to provide a Peltier control device and a Peltier device control method capable of avoiding breakage of a Peltier device due to thermal runaway by resetting the set temperature so as to reduce the current before a thermal runaway in which the temperature cannot be controlled. is there.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION according to
The gist of the invention according to
According to a third aspect of the present invention, there is provided a Peltier control device configured to constantly measure a current flowing through a Peltier element and to arbitrarily control a set temperature of the Peltier element based on the measured current. The Peltier device has a π-type series circuit in which two types of semiconductors, an N-type semiconductor and a P-type semiconductor, are joined by a first metal electrode and a second metal electrode .
The gist of the invention described in claim 4 is that the Peltier element includes a π-type series circuit in which two types of semiconductors, an N-type semiconductor and a P-type semiconductor, are joined by a first metal electrode and a second metal electrode. The Peltier control device according to
The gist of the invention described in
The gist of the invention according to claim 6 is that the current flowing through the Peltier element is measured by the current measuring unit, and the measurement data is sent to the temperature setting unit, and the temperature setting unit is configured to measure the current in the current measuring unit. Based on the measurement data, a control signal that becomes the set temperature of the Peltier element is recalculated and sent to the drive circuit unit, and the drive circuit unit receives the temperature information from the temperature sensor on the imaging device and the temperature setting unit. 6. The apparatus according to
The gist of the invention according to claim 7 is that, when the temperature setting unit determines that the environmental temperature has changed based on the data measured by the current measurement unit, the temperature set to the Peltier element is different from the temperature. When the current flowing through the Peltier element gradually increases to maintain the difference in the temperature information from the temperature sensor, it is determined that the environmental temperature has sufficiently changed, and the set temperature for the Peltier element is reset. The Peltier controller according to any one of
Further, the gist of the invention according to claim 8, as well as constantly measuring the current flowing to the Peltier element, in Lupe Peltier element control method to arbitrarily control the set temperature of the Peltier element based on the measured current, always It is preferable to perform a control for monitoring a current and resetting a set temperature so as to reduce the current before the thermal runaway in which the Peltier element becomes uncontrollable to prevent the Peltier element from being damaged due to the thermal runaway. The present invention resides in a characteristic Peltier device control method .
The gist of the invention described in claim 9 is to stabilize the device characteristics by performing step-like control for keeping the device set temperature constant while the environmental temperature is within a predetermined range. that Sons the Peltier element control method according to claim 8,.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(First Embodiment)
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining a Peltier control device 30 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an imaging device, 2 is a Peltier element, 3 is a current measuring unit, 4 is a temperature setting unit, 5 is a drive circuit unit, 6 is a temperature sensor, and 30 is a Peltier control device.
[0009]
The Peltier control device 30 of the present invention can be applied to a control technique of the Peltier
[0010]
Referring to FIG. 1, a Peltier control device 30 according to the present embodiment includes an
[0011]
The Peltier controller 30 having such a configuration is characterized in that the current flowing through the
[0012]
Thereby, the temperature of the device itself can be stabilized according to the environmental temperature, and the power consumption can be reduced. In addition, since the current is constantly monitored, the set temperature is reset so as to reduce the current before the
[0013]
FIG. 2 is a model diagram for explaining the Peltier effect in the Peltier control device 30 of FIG. In FIG. 2, reference numeral 7 denotes an N-type semiconductor, 8 denotes a P-type semiconductor, and 9 and 10 denote metal electrodes.
[0014]
The
[0015]
Next, the principle of temperature control performed by the
[0016]
Next, the operation of the Peltier control device 30 (Peltier element control method) will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the environmental temperature and the device set temperature in the temperature control of the Peltier control device 30 according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, while the ambient temperature is within a predetermined range, the stability of device characteristics is ensured by performing step-like control for keeping the device set temperature constant. Further, since the current flowing through the
[0017]
The operation of the Peltier control device 30 (Peltier element control method) will be described in more detail. The current flowing through the
[0018]
The temperature setting unit 4 re-calculates a control signal for setting the temperature of the
[0019]
Next, a method of controlling the temperature set value set by the temperature setting unit 4 based on the data measured by the
[0020]
Specifically, the temperature setting unit 4 calculates the set temperature, and changes the control signal to be set to reset the temperature, thereby reducing the temperature difference again and reducing the current. By resetting the temperature when the current has increased to some extent, the temperature can be controlled stepwise, and the device temperature can be stabilized in accordance with the change in the environmental temperature.
[0021]
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained. First, the first effect is that by controlling the temperature setting of the
[0022]
The second effect is that the current flowing through the
[0023]
The third effect is that since the current flowing through the
[0024]
(Second embodiment)
Next, an embodiment of the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Now, when the voltage is applied by the
[0028]
When a voltage is applied by the
[0029]
As described above, the heat absorbing surface and the heat radiating surface of the
[0030]
The
[0031]
The current flowing through the
[0032]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and it is clear that each embodiment can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to numbers, positions, shapes, and the like suitable for carrying out the present invention. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0033]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. First, the first effect is that by controlling the temperature setting of the Peltier element in a stepwise manner with respect to the environmental temperature, it is possible to stabilize the performance change with respect to the temperature of the device itself.
[0034]
The second effect is that the current flowing through the Peltier element is always measured, and the temperature of the imaging device is set based on the measured current, so that the optimal Peltier current can be controlled and the power consumption can be reduced. That is what we can do.
[0035]
The third effect is that since the current flowing through the Peltier element is monitored, when the current becomes extremely large, the set temperature can be changed arbitrarily, so that thermal runaway and breakage of the Peltier element can be prevented. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining a Peltier control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a model diagram for explaining a Peltier effect in the Peltier control device of FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing a relationship between an environmental temperature and a device set temperature in conventional temperature control.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an environmental temperature and a device set temperature in the temperature control of the Peltier control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram for explaining a Peltier control device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
13 ... resistance element (R2)
14 Resistive element (R3)
15 Resistance element (R4)
16 ... NPN transistor (TR1)
17 ... PNP transistor (TR2)
18 ... NPN transistor (TR3)
19: PNP transistor (TR4)
Reference numeral 20: control unit 30: Peltier control device V1, V2: emitter potential V1 ', V2': base potential
Claims (9)
常に電流を監視して前記ペルチェ素子が温度制御不可能となる熱暴走を起こす前に電流を減少するように設定温度を再設定して熱暴走による前記ペルチェ素子の破損を回避する制御を行うように構成されていることを特徴とするペルチェ制御装置。 A Peltier control device configured to constantly measure the current flowing through the Peltier element and to arbitrarily control the set temperature of the Peltier element based on the measured current ,
The current is constantly monitored, and a control is performed so as to prevent the Peltier element from being damaged by thermal runaway by resetting the set temperature so as to reduce the current before the Peltier element becomes unable to control the temperature. A Peltier control device characterized by being configured as described above.
前記ペルチェ素子は、N型半導体とP型半導体の2種類の半導体を第1の金属電極および第2の金属電極で接合したπ型直列回路を有することを特徴とするペルチェ制御装置。The Peltier control device, wherein the Peltier device has a π-type series circuit in which two types of semiconductors, an N-type semiconductor and a P-type semiconductor, are joined by a first metal electrode and a second metal electrode.
常に電流を監視して前記ペルチェ素子が温度制御不可能となる熱暴走を起こす前に電流を減少するように設定温度を再設定して熱暴走による前記ペルチェ素子の破損を回避する制御を行うことを特徴とするペルチェ素子制御方法。 With constantly measuring the current flowing to the Peltier element, in Lupe Peltier element control method to arbitrarily control the set temperature of the Peltier element based on the measured current,
A method of constantly monitoring current and resetting the set temperature so as to reduce the current before the thermal runaway in which the Peltier element cannot control the temperature and performing control to avoid damage to the Peltier element due to thermal runaway. A Peltier device control method characterized by the above-mentioned.
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