0-30A智能PID半導(dǎo)體制冷片恒流驅(qū)動(dòng)源

(型號(hào)：TEC-30A-20V)

一：功能描述

半導(dǎo)體制冷是利用帕爾帖效應(yīng)原理工作的，具有高精度、長(zhǎng)壽命、體積小、無(wú)噪聲、無(wú)磨損、無(wú)振動(dòng)、無(wú)污染、既可制冷又可加熱等特點(diǎn)，是真正的綠色產(chǎn)品。本系列TEC制冷電源帶有完美的PID控制軟件，智能無(wú)級(jí)控溫，既可制冷又可加熱?？捎糜诳刂萍す馄骷?、

醫(yī)療器件、半導(dǎo)體器件、紅外探測(cè)器、光電倍增管、或其它任何需要溫度控制的地方。該產(chǎn)品采用現(xiàn)代電力電子器件和高速微處理器(MPU)程序控制技術(shù)，以及PWM調(diào)制、雙向電源、PID調(diào)節(jié)技術(shù)，具有優(yōu)良的電壓、電流輸出特性，開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)無(wú)過(guò)沖、反沖、浪涌現(xiàn)象，并帶有過(guò)流、過(guò)溫、欠溫等保護(hù)電路，以及一組常開(kāi)/常閉的溫度報(bào)警信號(hào)輸出。

本電源使用了單元模塊并聯(lián)技術(shù)，基于一個(gè)高性能、高精度、率的恒流源子模塊，通過(guò)n個(gè)子模塊的簡(jiǎn)單疊加，實(shí)現(xiàn)任意大電流輸出。相比較傳統(tǒng)電源，這一設(shè)計(jì)具有搭積木式結(jié)構(gòu)，具有很多優(yōu)點(diǎn)：

：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)任意大小電流輸出，使用子模塊搭積木式結(jié)構(gòu)，客戶(hù)維護(hù)方便快捷。

第二：基于子模塊高精度、率的特點(diǎn)，系統(tǒng)也具有精度高，效率超高特點(diǎn)。

第三：相比較傳統(tǒng)電壓驅(qū)動(dòng)源，恒流驅(qū)動(dòng)源更具有壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

電源輸入 24.5V±0.5V 電壓輸出 近0-20V

輸入功率 >輸出功率/0.92 慢啟動(dòng)時(shí)間 大于500mS

電源輸出 近0-30A 效率大于 92%

二：制冷電源的接線圖

本電源可使用成熟的PID溫度控制儀進(jìn)行控制，同時(shí)也可以使用用戶(hù)的控制器，如MCU或者DSP來(lái)控制恒流模塊，下面分別給出PID溫度控制儀的接線圖和微控制器接線圖。

圖1 PID溫度控制儀和恒流驅(qū)動(dòng)模塊的連線圖

圖1所示的PID溫度控制儀和恒流驅(qū)動(dòng)模塊的連線圖。恒流驅(qū)動(dòng)模塊和24V的開(kāi)關(guān)電源連接，要求開(kāi)關(guān)電源:輸出功率>輸出功率/0.92，恒流驅(qū)動(dòng)模塊和TEC連接，這里建議將TEC兩個(gè)串聯(lián)然后并聯(lián)在一起，30A的恒流驅(qū)動(dòng)模塊大約能夠控制16塊TEC，如果只需要控制8塊左右的TEC，則可以8塊TEC直接并聯(lián)，然后使用恒流模塊驅(qū)動(dòng)。外部使用一個(gè)50K的電位器，調(diào)節(jié)恒流驅(qū)動(dòng)模塊的恒流大小，后通過(guò)溫控器的繼電器輸出控制端控制恒流驅(qū)動(dòng)電源的使能控制端，當(dāng)PID溫度控制儀內(nèi)部的繼電器吸合時(shí)，恒流驅(qū)動(dòng)電路沒(méi)有電流輸出；當(dāng)斷開(kāi)時(shí)，有電流輸出。PT100電阻和溫控器連接，將PT100電阻放置在被制冷的區(qū)域內(nèi)，完成整個(gè)溫度控制閉環(huán)。

用戶(hù)也可以使用單片機(jī)或者DSP來(lái)控制恒流驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)特定的功能，連接圖如圖2所示。

圖2 處理器和恒流驅(qū)動(dòng)模塊的連線圖

由于采用單片機(jī)或者DSP來(lái)控制，溫度采集建議使用DS18B20等類(lèi)似的數(shù)字溫度傳感器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度較高。通過(guò)三根線實(shí)現(xiàn)處理器和恒流驅(qū)動(dòng)模塊的連接。

GND端：處理器的GND連接。

電流輸出使能端：和處理器的輸出端口連接，要求高電平輸出電流大于5mA，推動(dòng)內(nèi)部的光耦，當(dāng)該端口為高電平時(shí)，恒流驅(qū)動(dòng)模塊沒(méi)有電流輸出，當(dāng)該端口為低電平時(shí)，輸出電流。

0-3.3V控制電流輸出端：和處理器的DA模塊連接，輸入電壓范圍是0-3.3V，控制恒流大小為0-30A，線性關(guān)系，要求DA輸出串聯(lián)一個(gè)1k電阻后輸入該電壓信號(hào)。

三：TEC加熱模式接線圖

在TEC的加熱模式和制冷模式下，溫度控制儀參數(shù)設(shè)定一樣，只是接線有差別。

改動(dòng)一：TEC制冷片的正極和負(fù)極接線調(diào)換位置，改動(dòng)如圖3所示；

改動(dòng)二：恒流源驅(qū)動(dòng)模塊控制接口的7腳和8腳連接510歐姆電阻；驅(qū)動(dòng)模塊控制接口的7腳和溫控儀4腳連接，驅(qū)動(dòng)模塊控制接口的6腳和溫控儀5腳連接。

經(jīng)過(guò)以上接線，TEC加熱模式接線完畢，設(shè)定溫度控制儀，可以正常工作使用。

圖3 TEC加熱模式接線圖

四 詳細(xì)的控制接口定義

該恒流驅(qū)動(dòng)模塊還具有很豐富的應(yīng)用接口，如圖4所示。

圖4 恒流驅(qū)動(dòng)模塊的其他接線形式

外接一塊數(shù)字表頭，可以顯示恒流輸出電流大小，兩個(gè)LED指示燈顯示過(guò)流、過(guò)熱情況，外接電流輸出使能開(kāi)關(guān)（常閉），控制電流輸出等。

詳細(xì)的結(jié)構(gòu)介紹如下，控制接口采用10芯IDC10接口，在線路板的左下角位置，參加圖5所示。

圖5 控制接口示意圖

下面分別介紹各個(gè)端口的功能:

1腳：過(guò)熱報(bào)警端口

圖6 過(guò)熱報(bào)警接線圖

內(nèi)部為npn三極管結(jié)構(gòu)，外接LED指示燈，內(nèi)部具有0.125W限流電阻，電源外部不必再添加限流電阻。如果內(nèi)部溫度超過(guò)80度，過(guò)熱報(bào)警動(dòng)作，指示燈亮。（電源正常工作）

2腳：過(guò)流報(bào)警端口

圖7 過(guò)流報(bào)警接線圖

內(nèi)部為SCR結(jié)構(gòu)，外接LED指示燈，內(nèi)部具有0.125W限流電阻。如果出現(xiàn)電源過(guò)流情況，過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，指示燈亮，電源停止輸出。

3腳：+