[实用新型]一种温控夹具

说明书

技术领域

本实用新型属于光辐射测量领域，具体涉及一种温控夹具。 

背景技术

LED等半导体器件对温度非常敏感，在对其测试过程中，由于其自身发热或者其他外界因素导致的温度变化，对测量结果影响较大，因此，在测试过程中能够保持LED稳定在指定温度下的恒温状态非常重要。 

传统的温控夹具如图1所示，包括一个导热铜块、热电转换器和散热器，热电转换器位于导热铜块和散热器之间。实际测量时，被测LED置于导热铜块上，热电转换器对导热铜块进行制冷或加热，导热铜块与被测LED进行充分的热传导，从而降低或升高被测LED的温度，实现LED的恒温控制。但是，由于导热铜块本身存在一定的热容和热阻，如果导热铜块的长度过长、铜块的体积较大，导致热电转换器与被测LED之间的热传导时间长，较难达到热平衡，上述因素对LED的温控速度和精度影响较大。因此，由于导热铜块长度的限制，传统温控夹具难以应用到某些需要将LED长距离地伸入到测试设备中（如利用积分球测量LED产品的光色性能），否则将导致温控速度慢、精度低，不能满足高精度测试要求。 

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型公开了一种温控夹具，该温控夹具能够有效保持温控目标在指定温度下的恒温状态，且具有温控速度快、准确度高等特点。 

一种温控夹具，包括热电转换器和导热块，其特征在于，所述的导热块包括第一导热块和第二导热块，所述的热电转换器位于第一导热块和第二导热块之间，且热电转换器的上下表面分别与第一导热块和第二导热块压紧接触，所述的第一导热块与温控目标相接触。 

热电转换器是直接将热能和电能进行相互转换的热电元件。在其两端加载直流电压，热量将会从热电元件的一端流到另一端，此时，热电元件的一端温度会降低，而另一端的温度同时上升。值得注意的是，只要改变电流方向，即可改变热流的方向，从而将热量输送到另一端。因此，在同一个热电元件上就可以同时实现制冷和加热两种功能。此外，热电元件还具有体积小、重量轻、温控准确度高、温控范围宽等优点，可实现较宽范围内的高精度恒温控制。 

本实用新型公开的温控夹具，通过设置两个导热块，将热电转换器设置于两个导热块之间，并通过两个导热块压紧该热电转换器，使支承温控目标的第一导热块长度较小，第一导热块的热阻和热容也相应地较小，热电转换器对温控目标的制冷或加热时间也较短，因此，热电转换器的温度能够被及时、快速地经第一导热块传导到温控目标上，以确保温控目标的恒温状态，具有传递热量快、温控精度高等特点，特别适用于需要将温控目标长距离伸入的测试设备。 

本实用新型还可以通过以下技术方案进一步限定和完善。 

作为优选，包括散热器，所述的散热器与第二导热块相接触并固定连接。这里的散热器的散热功率应足够大，以保证散热器将第二导热块传导来的热量快速输出，从而确保与第二导热块接触的热电转换器不会由于温度过高而损坏。一般上，散热器的散热功率的大小应能够使得第二导热块稳定在室温25℃左右。 

作为优选，所述的热电转换器为TEC(Thermoelectric Cooler)半导体制冷器。本领域的技术人员都熟知，半导体制冷器在单位时间内吸收或放出的热量取决于其电流大小，因此，通过调节电路的电流大小，即可控制半导体制冷器吸热或放热的能力；而通过调节半导体制冷器控制电路的电流方向，即可调节TEC的加热或制冷状态（将控制电路正接，TEC吸热，对温控目标制冷；将控制电路反接，TEC散热，对温控目标加热）。例如，控制电路正接时，当温控目标的实际温度远高于设定温度时，增大电流提高TEC的吸热能力，以快速降低温控目标的温度；控制电路反接时，当温控目标的实际温度略低于设定温度时，电流值取较小值以对温控目标略微加热。控制电路正接时，当温控目标的实际温度低于设定温度时，将电路反接以加热温控目标；反接时，当温控目标的实际温度高于设定温度时，将电路正接对温控目标进行降温。因此，通过调节TEC控制电路的电流大小和方向，即可实现对温控目标的精确控温，保证温控目标能够在指定温度下保持恒温状态。