[发明专利]一种半导体探测器制冷电源控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及电源电路控制领域，具体的讲是一种半导体探测器制冷电源 控制电路。

背景技术

常用的半导体探测器包括：Si-Pin光电二极管探测器，硅漂移探测器 SDD、锂漂移硅探测器Si(Li)等，现有探测器中往往要求探测器在一个恒定 的低温下进行工作，譬如-20℃，这就需要对制冷装置进行精确控制来保证 其制冷温度，一般采用控制制冷电源来控制制冷温度，现有技术中，制冷电 源是通过三端稳压器组成的电源控制电路来调节的，如图1所示，根据Si-Pin 探头的温度反馈通过三端稳压器组成的电源控制电路来调节制冷电压，三端 稳压器组成的电源控制电路图请参见图2，其详细的电路图请参见图3，三端 稳压器组成的电源控制电路工作原理为：电源+5V通过电阻R40和R45给探测 器里的温度传感器提供160μA的电流，温度传感器的信号通过R51进入由 U3A、R58、R59组成的同相放大电路；放大后的信号与设定电压(由R39设定 为-2.583V)一起通过由U3B、R44、R43、R49组成的反相加法电路，得到温度 监控电压信号；温度监控电压信号再与温度设定电压(由R52、R57、R65设 定)一起通过由U3D、R48、R54、R60、R64组成的差分放大电路，得到由C33、VR1、 C34等组成的三端稳压电路的调节电压信号，从而控制三端稳压器输出合适的 制冷电压给探测器。

上述电路中，需要设定2处电压值，分别是R39设定电压为-2.583V及由 R52、R57、R65设定的电压，导致电路极为复杂；同时在正常情况下，探测器 的制冷电压为2.2V，那么5v电源的利用率为2.2V/5V＝44％，这样的利用率是非 常低的；再由于反馈控制回路滞后的原因，在上电瞬间，制冷电压的输出会 有一个幅值高达5V的脉冲，对各元器件会造成一定损害。

发明内容

本发明的目的是通过将DC/DC转换电路应用到探测器的制冷电路中，替 代原有的三端稳压器，控制方便而且电源的利用效率高。

为了达到上述技术效果，本发明提供了如下技术方案：

一种半导体探测器制冷电源控制电路，包括一向探测器中的温度传感器 提供电流的电源输出端，所述设置在探测器中的温度传感器的信号通过同相 放大电路，放大后的信号经过分压电路分压后进入一DC/DC转换电路的反馈 电压输入端，对制冷电压进行调节。

进一步地，所述DC/DC转换电路包括一控制芯片，所述芯片的第一脚第 三脚等电势，第二脚通过一电感连接到12伏电源上，第四脚通过一二极管连 接到分压电路上，第五脚连接到一缓启动电路，第六脚与一过压保护电路连 接，第七、八脚串接两滤波电感后与输出电压端相连。

进一步地，所述过压保护电路包括第二三极管，第八电容，第九、第十 电阻，所述第二三极管基极分别与第八电容、第九、第十电阻相连接，发射 极与第八电容及第十电阻的另一端相连，集电极与控制芯片的第六脚相连， 当制冷电压高于一定值时，第二三极管导通，拉低控制芯片的第六脚电压从 而关断DC/DC转换电路。

进一步地，所述控制芯片的第四脚通过一二极管与由第十一电阻、第十 二电阻组成的限压电路连接，用于将探测器上电瞬间制冷电压限制在一定值。

进一步地，所述分压电路由第四电阻、第十九电阻、第五电阻、第二十 电阻、第六电阻组成，第四电阻与同相放大电路连接，第十九电阻通过一二 极管连接到控制芯片的第四脚。

进一步地，所述缓启动电路包括一串联的第七电阻及第七电容，第七电 容与控制芯片的第一脚、第三脚相连。

进一步地，所述DC/DC转换电路还与一限压电路连接，所述限压电路包 括第十一、十二电阻，所述DC/DC转换电路的控制芯片的第七、第八脚通过 一电感与限压电路的第十一电阻相连。