[实用新型]一种半导体制冷器降温仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及温度控制，尤其是涉及一种用于对通信设备中关键芯片进行降温的半导体制冷器降温仪。

背景技术

随着光通信技术的发展，光通信的设备体积越来越小，关键芯片温度控制要求高也越来越高。由于光通信系统一般在室外工作，工作环境的温度是不恒定的。不同季节，不同地区温差变化大。高温下往往会使器件的性能明显恶化，严重时甚至出现损坏现象，影响系统的正常工作。为了保证其稳定性，可以选用半导体致冷器对通信设备进行降温控制。半导体致冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。

中华人民共和国国家知识产权局于2013年01月30日公开了公开号为CN102901265A的专利文献，名称是一种半导体制冷的吸附式装置，其包括制冷机构和待降温密室，制冷机构包括半导体制冷片、第一密封圈、密封塞、连接线、圆环；半导体制冷片有镶嵌结构，第一密封圈的部分镶嵌在半导体制冷片上；圆环通过焊接固定在半导体制冷片侧面，并通过连接线与密封塞连接；第一密封圈上开有一个通气孔，密封塞插入通气孔内，并与第一密封圈紧密配合；待降温密室包括光滑平板、空腔、绝热层；空腔是绝热层与光滑平板共同包围形成的；空腔通过光滑平板与外界产生热交换。此方案无法自动控制半导体制冷片的工作状态，需要人为手动开关，较为不便。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的对半导体制冷片的控制不够方便的技术问题，提供一种可以根据需要自动开启或关闭的半导体制冷器降温仪。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种半导体制冷器降温仪，包括半导体制冷器、控制电路板和散热装置，所述半导体制冷器与控制电路电连接，所述半导体制冷器的冷面与被降温的芯片贴合，半导体制冷器的热面与散热装置贴合；所述控制电路板的电路包括温度采集单元、数据处理单元和制冷器控制单元，所述温度采集单元电连接数据处理单元，数据处理单元通过制冷器控制单元连接半导体制冷器，温度采集单元还与被降温的芯片连接。

半导体制冷器的工作原理是：当它接通相应值的直流电源后，半导体制冷器冷热面温度就会产生变化，冷面温度下降，热面温度上升，经过一定时间后，形成一个明显的基本稳定的温度差。通信设备关键芯片一般只需要15℃左右降温要求，选用4.5W功率，3A电流的MINI型半导体制冷器 ，温差可以达到30℃，足以满足要求。温度采集单元采集被降温的芯片的温度并发送给数据处理单元。当温度高于启动阈值时，数据处理单元发送信息给制冷器控制单元，制冷器控制单元控制半导体制冷器工作，将冷面的热量传递到热面，然后通过散热装置发散到空气中，从而降低被降温的芯片的温度，达到保护芯片的目的。当被降温芯片的温度低于关闭阈值时，数据处理单元通过制冷器控制单元控制半导体制冷器断电停止工作。本方案可以自动开启和关闭，无需人工干预。

作为优选，所述温度采集单元包括热敏电阻、AD7792芯片、电阻R10、电容C10、电容C11和电容C12，所述热敏电阻跨接在AD7792芯片的5脚和6脚之间，电阻R10跨接在AD7792芯片的9脚和10脚之间，AD7792芯片的4脚和5脚连接，9脚、11脚和6脚连接；电容C10的第一端连接AD7792芯片的14脚，第二端接地；电容C11跨接在AD7792芯片的12脚和13脚之间，电容C12和电容C11并联；AD7792的14脚连接电源VCC，13脚连接电源AVCC，12脚接地，1脚、16脚、15脚和3脚连接数据处理单元。

热敏电阻与被降温的芯片直接接触，采集温度信息并通过AD7792芯片放大、模数转换以后发送到数据处理单元。

作为优选，所述数据处理单元包括ATMEGA8单片机，所述ATMEGA8单片机的30脚、31脚、32脚和1脚连接AD7792芯片，24脚、25脚和26脚连接制冷器控制单元；ATMEGA8单片机的23脚连接发光二极管DS2的正极，发光二极管DS2的负极通过电阻R3接地。

ATMEGA8单片机对温度信息进行判断，如果高于启动阈值则向制冷器控制单元发送启动指令，如果低于关闭阈值则想制冷器控制单元发送关闭指令。发光二极管显示ATMEGA8单片机的工作状态。

作为优选，所述制冷器控制单元包括数模转换器和驱动芯片，所述数模转换器为AD5320芯片，驱动芯片为MAX8520芯片，AD5320芯片的6脚、5脚和4脚连接ATMEGA8单片机，1脚连接MAX8520芯片的10脚；MAX8520芯片的18脚和19脚连接半导体制冷器的两个输入端。