[实用新型]便携式易交互的低温机械制冷机驱动控制电路

说明书

本专利公开了一种便携式易交互的低温机械制冷机驱动控制电路，通过MCU采集温度信号，通过算法生成相应的控制信号，驱动制冷机进行制冷，还通过不间断供电实现整体电路的不间断供电，通过界面可实现数据交互控制。实测证明，相比于以往的机械制冷机驱动电路，本专利不仅仅在80K低温温区实现0.1K量级的温控精度与长时间控温稳定度，还通过不间断供电的功能实现了整体电路的便携性，此外还具有交互便利、低成本和高效率的优点。

技术领域

本专利涉及机械制冷机驱动控制电路技术领域，具体是指针对脉管式单驱动机械制冷机的驱动控制电路设计的领域。机械制冷机可以用于红外载荷及小型低温冰箱等的冷却降温使用。

背景技术

现今随着小型红外器件及小型低温冰箱等载荷的需求逐渐增大，应用越来越加常见。针对各个载荷的低温工作环境，或低温冰箱的精确稳定工作需求也是越来越高。针对红外载荷低温工作环境最主要的的需求就是低温情况下的控温精度及控温稳定性。只有能够在低温条件下能够实现更高精度的、更加稳定的控温，各类载荷特别是红外载荷才能实现高精度高性能的工作状态。而针对低温冰箱的需求则是实现不同外部工作环境下，维持箱体内部精确稳定的控温。

小型机械制冷机以其高效率、长寿命、体积小、重量轻的特点，逐渐应用于各个场景。随着制冷机的高可靠性小型化，对于机械制冷机驱动电路，不仅仅提出了高精度高稳定的控温要求，也提出了低成本、高可靠性、便携性及交互便利性等要求。

对于制冷机驱动控制电路，最早使用的多为模拟控制方式，容易受到噪声干扰并且控温精度及稳定性较差。之后开发出的使用DSP控制配合集成驱动桥的驱动电路，首先集成驱动桥与DSP的成本较高，其次DSP可靠性也有限制，对使用的电磁环境及热环境的要求较高。此外针对现有的制冷机驱动电路在便携式及使用便利性方面的设计较为落后，首先体积庞大沉重，其次还需要使用上位机服务器借助RS232或RS485等与电控箱进行数据交互，实现控制遥测，不具有便利的交互方式，从而也就制约了其便携性。与此同时在使用时的供电便利性也制约了便携性及使用便利性，以往的制冷机电控箱多使用直流电源供电而非工频交流电，需要配备特定的直流电源进行供电。

发明内容

本专利的目的是提出一种便携式易交互的低温机械制冷机驱动控制电路。从而实现制冷机驱动控制系统高控温精度的同时，提高使用便利性、携带便利性和工作效率，此外还可以降低驱动电路的成本。

为到达上述目的，本专利通过如下的技术方案实现：

本专利为一种机械制冷机驱动控制电路，其包括不间断供电模块，液晶屏交互模块，主控电路模块三个部分。

其中交流供电与不间断供电模块相连，锂电池与不间断供电模块相连，不间断供电模块输出与主控电路模块相连，主控电路模块与制冷机内的测温铂电阻相连，主控电路模块输出与机械制冷机相连，液晶显示屏模块与主控电路模块相连。

主控电路模块，用于实现温度数据的采集，控温PID算法的实现，机械制冷机的驱动，与液晶显示屏模块的交互，供电电压转换及电路保护等功能。

不间断供电模块，使用电源芯片控制，对于输入为交流220V交流电源和直流锂电池进行供电充电管理。当交流220V供电存在时，芯片优先使用交流转直流电路对主控电路模块进行供电，同时电源芯片控制对锂电池进行充电；当交流供电被切断时，芯片自动切换为锂电池对主控电路模块进行直流供电。

液晶屏交互模块，通过液晶触摸屏，用户可以通过串口通讯传输对主控电路模块发送制冷机的开断指令和更改控制参数的指令；同时，主控电路模块的也可以通过串口通讯向液晶屏交互模块发送实时遥测数据，用于在液晶屏上显示温度及系统工作状态。

其中所述的主控电路模块，其特征在于：由温度信号调理电路、电源供电电路、单片机控制电路、制冷机驱动电路组成。