[发明专利]一种电子学器件温度闭环控制系统及其安装方法

说明书

本发明公开一种电子学器件温度闭环控制系统及其安装方法，包括：温度检测电路用于检测电子学器件的实际温度，微控制器输入端与温度检测电路相连，输出端与IGBT驱动电路相连，用于通过温度检测电路确定电子学器件的实际温度，并提供相应占空比的驱动信号驱动IGBT驱动电路；IGBT驱动电路与Buck电路相连，IGBT驱动电路用于对Buck电路的输出电压进行调制，Buck电路经调制后的输出电压的幅值与IGBT驱动电路驱动信号的占空比成正比；Buck电路用于通过经调制后的输出电压控制半导体制冷器制冷，调节电子学器件的温度至设定温度值，半导体制冷器的冷面与电子学器件紧密接触。本发明实现温度的闭环控制，电路结构较为简单、硬件成本低以及系统工作灵活。

技术领域

本发明电子学器件领域，更具体地，涉及一种电子学器件温度闭环控制系统及其安装方法。

背景技术

目前，很多电子学器件都采用半导体，对温度比较敏感，温度不同会使得器件的响应有很大的差别。电子学器件温度闭环控制系统主要功能是对一些对温度较为敏感的电子元器件进行温度控制，提高电子元器件工作性能的稳定性。

传统的电子学器件温度控制主要有风冷、水冷、电冷的方法，其中风冷对于温度的控制精度不够高，只能实现对温度一定范围的控制，且对于某些信号质量要求比较高的场合，直流风扇由于变化电场的存在可能引入电磁干扰。水冷的方式由于不直接和电子元器件接触，制冷效率比较低，并且可能会因为水管老化的问题导致水管漏水致使电子元器件永久性损坏。电冷对于电子学器件的散热是一种比较理想的方法，但以往的设计中要么制造一个密闭环境，通过对这个密闭空间进行降温，最终对器件温度进行控制，这种方法制冷的效率比较低，并且更换电子元器件也不是很方便；要么仅仅给出恒温控制的方法，没有提供合适的安装方案。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决传统的电子学器件温度控制方法及装置控制精度不高、可能引入电磁干扰、制冷效率比较低以及需要密闭环境等技术问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种电子学器件温度闭环控制系统，包括：微控制器、温度检测电路、IGBT驱动电路、Buck电路以及半导体制冷器；

所述温度检测电路用于检测电子学器件的实际温度；所述微控制器输入端与温度检测电路相连，输出端与IGBT驱动电路相连，用于通过温度检测电路确定电子学器件的实际温度，并提供相应占空比的驱动信号驱动IGBT驱动电路；所述IGBT驱动电路与Buck电路相连，所述IGBT驱动电路用于对Buck电路的输出电压进行调制，所述Buck电路经调制后的输出电压的幅值与所述IGBT驱动电路驱动信号的占空比成正比；所述Buck电路与半导体制冷器相连，用于通过经调制后的输出电压控制半导体制冷器制冷，调节电子学器件的温度至设定温度，所述半导体制冷器的冷面与电子学器件紧密接触。

可选地，所述的IGBT电路采用光耦隔离芯片，隔离电压高，额定工作频率高。

可选地，该系统还包括：恒压源；所述恒压源与Buck电路相连，用于为所述Buck电路提供固定的直流电压。

可选地，该系统还包括：散热片；所述散热片与半导体制冷器的热面紧密接触，所述散热片背面设有风扇，用于提高所述散热片的散热能力。

可选地，所述微控制器根据电子学器件的实际温度与电子学器件设定温度的差值确定所述IGBT驱动电路驱动信号的占空比，其中，确定驱动信号占空比的过程中结合了PID算法；通过所述IGBT驱动电路驱动信号的占空比调制Buck电路的输出电压。

可选地，所述Buck电路的输出电压决定所述半导体制冷器的制冷功率，通过调节Buck电路的输出电压调节半导体制冷器的制冷功率调节电子学器件的温度至设定温度。

另一方面，本发明提供一种针对上述一方面提供的电子学器件温度闭环控制系统的安装方法，包括：