[实用新型]一种气体轴承斯特林制冷机驱动控制电路

说明书

本实用新型公开了一种气体轴承斯特林制冷机驱动控制电路，属于电路设计技术领域，方案为：H桥驱动电路输入端与电流补偿电路输出端和电源连接，H桥驱动电路输出端与制冷机连接，控制电路的输出端与H桥预驱动电路的输入端连接，H桥预驱动电路的输出端与H桥驱动电路连接；制冷机工作电流检测电路用于检测制冷机的工作电流值，制冷机冷头温度采集电路的输入端与安装在制冷机冷头上的温度传感器或铂电阻连接，制冷机热端温度采集电路的输入端与安装在制冷机热端的温度传感器连接，制冷机工作电流检测电路、制冷机冷头温度采集电路和制冷机热端温度采集电路的输出端均与控制电路连接。本实用新型可确保制冷机安全运行和关机。

技术领域

本实用新型涉及电路设计技术领域，特别涉及一种气体轴承斯特林制冷机驱动控制电路。

背景技术

现有气体轴承斯特林制冷机驱动控制器的驱动采用H桥逆变电路，H桥的4个电子开关器件采用NMOS管。工作时，同一桥臂上下两个开关管交错开关，由于MOS管本身结电容的存在，当上管开通时，输入电压加到下管DS端，并通过结电容给下管的栅极充电，当充电电压达到栅极开通电压时，引发下管导通，导致驱动控制器的H桥电路直通，驱动控制器损坏。当驱动控制器输入电压增高，栅极充电电压更高，H桥电路更加容易直通。

为了确保输入电压增高状态下，制冷机仍然可靠运行，需要设计一种气体轴承斯特林制冷机驱动控制电路，满足H桥输入电压增高情况下，NMOS管栅极充电电压不会超过开通电压，确保制冷机可靠运行。同时避免制冷机运行过程中制冷机本体温升过高导致制冷机消磁损坏。另外驱动控制器需要具有给制冷机冷头加热功能，在制冷机关机前自动给制冷机冷头加热，防止关机时制冷机冷头温度过低而引发制冷机发电，从而损坏制冷机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述背景技术中的不足，以在电压增高状态下，确保制冷机的可靠运行。

为实现以上目的，采用一种气体轴承斯特林制冷机驱动控制电路，包括：电流补偿电路、H桥驱动电路、制冷机、H桥预驱动电路、控制电路、制冷机工作电流检测电路、制冷机冷头温度采集电路和制冷机热端温度采集电路；

H桥驱动电路输入端与电流补偿电路输出端和电源连接，H桥驱动电路输出端与制冷机连接，控制电路的输出端与H桥预驱动电路的输入端连接，H桥预驱动电路的输出端与H桥驱动电路连接；

制冷机工作电流检测电路用于检测制冷机的工作电流值，制冷机冷头温度采集电路的输入端与安装在制冷机冷头上的温度传感器或铂电阻连接，制冷机热端温度采集电路的输入端与安装在制冷机热端的温度传感器连接，制冷机工作电流检测电路、制冷机冷头温度采集电路和制冷机热端温度采集电路的输出端均与控制电路连接。

进一步地，还包括制冷机冷端加热电路，所述控制电路的输出端与制冷机冷端加热电路连接，制冷机冷端加热电路的输出端与制冷机冷头上的加热电阻连接。

进一步地，所述控制电路的PWM信号输出端与所述H桥预驱动电路输入端连接，所述H桥预驱动电路的输出经电阻R1、R2、R3和R4与所述H桥驱动电路连接，电阻R1、R2、R3和R4分别接在所述H桥驱动电路中四个NMOS管的G端和S端；

所述H桥驱动电路经测流电路一和测流电路二与所述制冷机的输入连接，测流电路一和测流电路二的输出与所述控制电路连接。

进一步地，所述制冷机冷头温度采集电路包括可变电阻、运算放大器、PMOS管和电阻R5、R6、R7、R8和R9，可变电阻与电阻R5、R6、R7串联，电阻R6和R7连接线和可变电阻滑动触动之间连接有电阻R8，电阻R9一端与运算放大器反相输入连接，电阻R6和R7连接线与运算放大器正相输入连接，运算放大器输出端与PMOS管的D极连接，PMOS管的S极与所述制冷机冷头上的温度传感器或铂电阻连接、以及与所述控制电路的输入端连接。