[发明专利]一种半导体温控箱的控制系统

摘要

本发明公开了一种半导体温控箱，包括电源电路、单片机控制器、半导体制冷片及其控制电路；其中电源电路为直接对半导制冷片供电电源和为硬件电路系统供电的转换电路；所述单片机控制器为系统控制核心，根据设定功能输出对制冷片的控制信号；控制电路接收单片机控制信号，输出对半导体制冷片工作模式和功率控制的驱动信号；本发明的半导体温控箱，利用单片机设计控制程序，通过控制电路简单、灵活地进行半导体制冷片工作模式转换和功率调节控制，能够现实高精度、加热/制冷双重模式的恒温控制效果。

主权项

1.一种半导体温控箱的控制系统，包括电源电路、单片机、半导体制冷片及控制电路，其特征在于：利用开关电源对半导体制冷片供电和转换电路电源对系统硬件电路供电，以单片机为控制器，根据设定功能输出控制信号，控制电路接收信号，对半导体制冷片工作电源的极性和开关进行控制，实现对半导体制冷片工作模式转换和功率调节的控制；所述的电源电路，以12V开关电源为系统供电装置对半导体制冷片进行供电，并利用稳压器LM7805经滤波和稳压获得稳定的5V电源转换电路，为单片机和系统硬件电路供电；所述的单片机根据设定的温控箱工作模式和控制温度，输出对半导体制冷片的控制信号，其中控制信号为工作模式转换的高低电平信号和功率调节的开关频率控制信号；所述的控制电路包括控制信号的转换电路和半导体器件的驱动电路，其中控制信号转换电路是将单片机输出信号转换为驱动电路所需的信号，驱动电路则实现对半导体制冷片的功能控制；所述控制信号的转换电路的输入是单片机的I/O口控制信号，转换电路利用光耦进行信号的隔离，光耦隔离的输出端接三极管，通过配置基极和集电极电阻，输出所需幅值的电压信号；所述驱动电路的输入是信号转换电路的输出电压信号，通过控制双组继电器的开闭对半导体制冷片的工作极性进行转换，实现加热/制冷模式的转换；利用MOS管作为半导体制冷片的开关器件，根据输入的控制电压信号频率，实现对半导体制冷片工作功率的调节；所述控制电路中的驱动电路可以根据实际半导体制冷片的数量和功率改变使用的组数，信号转换电路只需设计一组，通过接收单片机控制信号，同步作用于多组驱动电路，并经多组驱动电路实现多个半导体制冷片的控制；所述半导体制冷片型号为TEC127‑12，安装在温控箱左右两侧，半导体制冷片输入端连接所述驱动电路，进行温控箱加热或制冷模式的可调功率工作。