[发明专利]无温度传感器稳定温控系统与方法

权利要求书

1.一种无温度传感器稳定温控系统，其特征在于：包括串联二极管阵列、信号调理电路、PI控制电路和电流源，其中，所述电流源与所述串联二极管阵列连接，用于控制流过所述串联二极管阵列的电流，所述信号调理电路与所述串联二极管阵列的两端连接，用于提取所述串联二极管阵列两端的电压变化量V_o，所述PI控制电路分别与所述信号调理电路、电流源连接，所述PI控制电路对所述信号调理电路输出的电压变化量V_o进行PI运算后输出电压V_i调整流过所述串联二极管阵列的电流。

2.根据权利要求1所述的无温度传感器稳定温控系统，其特征在于：所述串联二极管阵列包括多个同向串联的二极管。

3.根据权利要求1所述的无温度传感器稳定温控系统，其特征在于：所述信号调理电路包括串联的第一差分放大电路和第二差分放大电路，所述第一差分放大电路与所述串联二极管阵列的两端连接，提取所述串联二极管阵列两端压降，所述第二差分放大电路将电压V_base作为基准，消除所述串联二极管阵列在室温下的压降，得到所述串联二极管阵列两端随着温度升高而产生的电压变化量V_o。

4.根据权利要求1所述的无温度传感器稳定温控系统，其特征在于：所述PI控制电路为数字PI控制器或者模拟PI控制器。

5.根据权利要求1所述的无温度传感器稳定温控系统，其特征在于：所述PI控制电路包括运算放大器U1D、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电容C5、电容C6，所述运算放大器U1D的反相输入端通过所述电阻R10与所述信号调理电路连接，所述运算放大器U1D的同相输入端通过所述电阻R11接电压Vref，所述运算放大器U1D的输出端与所述电流源连接，所述电容C5、电阻R12串联后与所述电容C6并联于所述运算放大器U1D的反相输入端、运算放大器U1D的输出端之间。

6.一种无温度传感器稳定温控方法，其特征在于，基于权利要求1至5中任一项所述的无温度传感器稳定温控系统进行以下步骤：

Step1：根据被控系统大小及预设温升，选择二极管个数并根据仿真确定二极管布局，将多个二极管进行同向串联构成串联二极管阵列；

Step2：根据所选二极管随温度变化特性、当前环境温度及预设温升，对电压Vref赋初值；

Step3：对电压V_i赋值，测量第一差分放大电路输出电压，并对电压V_base赋高于该第一差分放大电路输出电压的初值；

Step4：对电压变化量V_o进行PI运算，调整电压V_i大小；

Step5：判断电压变化量V_o是否趋于定值；

Step6：如果电压变化量V_o不稳定，则转到Step4继续调节；如电压变化量V_o趋于定值，那么温控系统稳定，保持当前电压V_i输出。