[发明专利]基于热电制冷器的温度控制电路

权利要求书

1.一种基于热电制冷器的温度控制电路，包括：TEC元件、热敏电阻以及TEC控制单元，其特征在于，还包括：MCU以及差动比例电路；其中，

所述热敏电阻设置于所述TEC元件的表面，与所述差动比例电路相连；

所述差动比例电路，用于采集所述热敏电阻的电压，将采集的热敏电阻电压和预设参考电压之间的差值进行差分放大，得到差分电压；

所述MCU，用于接收来自所述差动比例电路的差分电压，确定TEC温度调节信号；

所述TEC控制单元，用于将自所述MCU接收的TEC温度调节信号转换为控制电流流向的电压信号；

所述TEC元件，用于根据来自所述TEC控制单元的电压信号，进行吸热或放热。

2.根据权利要求1所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述差动比例电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容；其中，

所述运算放大器的同相输入端分别与所述第四电阻的一端、所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端分别与所述第一电阻的一端、所述第一电容的一端以及所述热敏电阻的一端相连；

在所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的一端同时施加恒定电压；所述第一电容的另一端及所述热敏电阻的另一端均接地；

所述运算放大器的反相输入端分别与所述第六电阻的一端、所述第七电阻的一端相连，其中，所述第七电阻的另一端与所述运算放大器的输出端相连，所述第六电阻的另一端与所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端接地；第六电阻及第七电阻构成电压反馈网络；

所述运算放大器的输出端与所述MCU的输入端相连。

3.根据权利要求2所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述差动比例电路进一步包括：

第二电容，第二电容的一端与所述运算放大器的输出端相连，另一端接地。

4.根据权利要求2或3所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述第四电阻与所述第五电阻的比值等于所述第六电阻与所述第七电阻的比值。

5.根据权利要求4所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述第四电阻的阻值与第六电阻的阻值相等，所述第五电阻的阻值与第七电阻的阻值相等。

6.根据权利要求2所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，

所述恒定电压通过所述第二电阻、所述第三电阻进行分压，在所述第二电阻与所述第三电阻之间的第三结点处形成所述预设参考电压。

7.根据权利要求2所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述第二电容用于破坏所述电压反馈网络的自激振荡条件，保持所述差动比例电路的稳定工作。

8.根据权利要求1所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述MCU具体用于：

根据接收所述差动比例电路的差分电压，确定所述热敏电阻的采样温度；其中，

当所述采样温度高于目标温度，所述MCU产生使TEC元件吸热的以正电平表示的TEC温度调节信号；

当所述采样温度低于目标温度，所述MCU产生使TEC元件放热的以负电平表示的TEC温度调节信号；

当所述采样温度等于目标温度，所述MCU产生使TEC元件维持当前状态的以零电平表示的TEC温度调节信号。

9.根据权利要求8所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述将自所述MCU接收的TEC温度调节信号转换为控制电流流向的电压信号，具体为：

当接收的TEC温度调节信号以正电平表示，所述TEC控制单元向所述TEC元件输出控制TEC元件的电流流向为正向的正向偏置电压信号；

当接收的TEC温度调节信号以负电平表示，所述TEC控制单元向所述TEC元件输出控制TEC元件的电流流向为负向的负向偏置电压信号；

当接收的TEC温度调节信号以零电平表示，所述TEC控制单元向所述TEC元件输出维持TEC元件的当前电流流向的维稳电压信号。

10.根据权利要求8所述的基于热电制冷器的温度控制电路，其特征在于，所述MCU具体用于：

根据预先存储的热敏电阻电压与差分电压的映射关系，得到与接收差分电压相应的热敏电阻电压；根据热敏电阻电压，结合预先存储的热敏电阻阻值与热敏电阻电压的映射关系，获取与热敏电阻电压相应的热敏电阻电阻值；再根据热敏电阻的温度-电阻特性，得到与热敏电阻电阻值对应的采样温度；将采样温度与预先设定的目标温度进行比较，根据比较结果产生确定TEC温度调节信号。