具有恒温控制功能的温控系统及恒温控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有恒温控制功能的温控系统及恒温控制方法，属于半导体制冷片应用领域。温控系统中，全桥驱动模块和制冷模块根据处理模块发射的第一电信号和第二电信号形成制冷回路或制热回路，温度检测模块根据负载连接面的温度生成热电信号，供处理模块计算实际温度；实际温度达到目标制冷温度或目标制热温度时，处理模块控制第一电信号和第二电信号中的一个变为脉冲信号，另一个不变，并对所述负载连接面的温度进行PID控制。恒温控制方法利用上述系统实现对半导体制冷片模块制冷、制热和恒温控制。本发明专利技术实现了对半导体制冷片模块进行制冷、制冷恒温、制热及制热恒温功能，通过恒温控制解决了过温问题，且占用较小的空间、便于控制、噪音小。噪音小。噪音小。

【技术实现步骤摘要】
具有恒温控制功能的温控系统及恒温控制方法


[0001]本专利技术涉及一种具有恒温控制功能的温控系统及恒温控制方法，属于半导体制冷片的应用领域。

技术介绍

[0002]制冷系统和制热系统都是常用的温度控制系统，其应用囊括了小型家用设备和大型工业设备等诸多场景。一方面，实现控温需求的同时降低温度控制系统的占用空间一直是本领域的重要研究方向，降低温度控制系统的体积不仅能够减少设备整体占用的空间，还有利于拓展降低温度控制系统应用场景，使原先因空间小而没有设置调温功能的设备安装温度控制系统。另一方面，现有技术中，多数温度控制系统只能制热或制冷，无法独立应用于既有制冷需求又有制热需求的场景中，而半导体制冷片既能制冷又能制热，但是半导体制冷片往往需要机械开关进行控制，开、关不方便，且会产生噪音。
[0003]为此，本专利技术提出一种具有恒温控制功能的温控系统及恒温控制方法。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种具有恒温控制功能的温控系统及恒温控制方法，能够对半导体制冷片模块进行制冷、制冷恒温、制热及制热恒温功能，通过恒温控制解决了过温问题，且占用较小的空间、便于控制、噪音小。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下所述的技术方案。
[0006]一种具有恒温控制功能的温控系统，包括具有负载连接面的半导体制冷片模块、全桥驱动模块、温度检测模块以及处理模块；所述处理模块用于发射第一电信号和第二电信号；
[0007]所述全桥驱动模块使能，所述第一电信号为低电平，且所述第二电信号为高电平时，所述半导体制冷片模块制冷，所述负载连接面为冷面；所述全桥驱动模块使能，所述第一电信号为高电平，且所述第二电信号为低电平时，所述半导体制冷片模块制热，所述负载连接面为热面；
[0008]所述温度检测模块用于根据所述负载连接面的温度生成热电信号，所述处理模块还用于根据所述热电信号计算所述负载连接面的实际温度；所述处理模块判断实际温度达到目标制冷温度或者目标制热温度时，控制所述第一电信号和所述第二电信号中的一个调整为脉冲信号，另一个保持不变，并对所述负载连接面的温度进行PID控制，其中，该PID控制以所述热电信号作为反馈来调节脉冲信号的占空比。
[0009]可选的，制冷时，所述负载连接面的实际温度到达目标制冷温度时，所述处理模块用于控制所述第一电信号为常低信号、所述第二电信号为脉冲信号，并对所述负载连接面的温度进行PID控制，其中，该PID控制以所述热电信号作为反馈来调节所述第二电信号的占空比；制热时，所述负载连接面的实际温度到达目标制热温度时，所述处理模块用于控制所述第一电信号为脉冲信号，所述第二电信号为常低信号，并对所述负载连接面的温度进
行PID控制，其中，该PID控制以所述热电信号作为反馈来调节所述第一电信号的占空比。
[0010]可选的，所述半导体制冷片模块包括若干串联设置的半导体制冷片，所述负载连接面位于半导体制冷片的冷端，所述负载连接面的温度调节范围为
‑
20℃至120℃。
[0011]可选的，所述处理模块包括：
[0012]第一控制单元，用于输出所述第一电信号；
[0013]第二控制单元，用于输出所述第二电信号；
[0014]PID控制单元，分别和所述温度检测模块、所述第一控制单元和所述第二控制单元电连接；所述负载连接面达到目标制冷温度或目标制热温度时，所述PID控制单元根据所述热电信号控制所述第一控制单元和所述第二控制单元的输出信号。
[0015]可选的，所述全桥驱动模块包括第一半桥单元和第二半桥单元，使能状态下的所述第一半桥单元通过所述第一电信号控制，使能状态下的所述第二半桥单元通过所述第二电信号控制；电流从所述第一半桥单元经所述半导体制冷片模块流向所述第二半桥单元时，所述半导体制冷片模块制冷，电流从所述第二半桥单元经所述半导体制冷片模块流向所述第一半桥单元时，所述半导体制冷片模块制热。
[0016]可选的，所述第一半桥单元包括第一半桥驱动器、第一MOS管和第二MOS管，所述第一半桥驱动器用于根据所述第一电信号控制所述第一MOS管的导通和截止及所述第二MOS管的导通和截止，所述第一MOS管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的正极连通，所述第二MOS管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的负极连通；
[0017]所述第二半桥单元包括第二半桥驱动器、第三MOS管和第四MOS管，所述第二半桥驱动器用于控制所述第三MOS管的导通和截止及所述第四MOS管的导通和截止，所述第三MOS管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的正极连通，所述第四MOS管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的负极连通；
[0018]所述第一MOS管和所述第四MOS管同时导通时，所述半导体制冷片模块制冷，所述第二MOS管和所述第三MOS管同时导通时，所述半导体制冷片模块制热。
[0019]可选的，所述第一半桥驱动器包括第一半桥芯片和第一充放电电路，所述第一半桥芯片用于控制所述第一MOS管导通和截止，及控制所述第二MOS管导通和截止；所述第一充放电电路连接所述第一半桥芯片，并用于使所述第一MOS管延时导通；
[0020]所述第二半桥驱动器包括第二半桥芯片和第二充放电电路，所述第二半桥芯片用于控制所述第三MOS管导通和截止，及控制所述第四MOS管导通和截止；所述第二充放电电路连接所述第二半桥芯片，并用于使所述第三MOS管延时导通。
[0021]可选的，所述第一MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极分别连接用于向所述半导体制冷片模块供电的功率电源正极，所述第二MOS管的源极和所述第四MOS管的源极分别通过一电阻连接所述功率电源的负极。
[0022]可选的，所述具有恒温控制功能的温控系统还包括全桥输入信号控制单元，用于根据所述第一电信号和所述第二电信号驱动所述全桥驱动模块。
[0023]可选的，所述全桥输入信号控制单元包括第一三极管、第二三极管和第一光电耦合器，所述第一光电耦合器包括第一耦合通道和第二耦合通道，所述第一三极管用于根据所述第一电信号驱动所述第一耦合通道，以进一步驱动所述第一半桥单元，所述第二三极管用于根据所述第二电信号驱动所述第二耦合通道，以进一步驱动所述第二半桥单元；
[0024]所述第一耦合通道和所述第二耦合通道分别设置有上拉电阻；所述第一电信号为低电平、所述第二电信号为高电平时，所述第一三极管截止使得所述第一耦合通道不导通，所述第一耦合通道的集电极在上拉电阻的作用下为高电平，所述第一MOS管导通且所述第二MOS管截止，所述第二三极管导通使得所述第二耦合通道导通，所述第二耦合通道的集电极输出低电平，所述第三MOS管截止且所述第四MOS管导通；
[0025]所述第一电信号为高电平、所述第二电信号为低电平时，所述第一三极管导通使得所述第一耦合通道导通，所述第一耦合通道的集电极为低电平，使得所述第一MOS管截止且所述第二MOS管导通，所述第二三极管截止使得所述第二耦合通道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有恒温控制功能的温控系统，其特征在于，包括具有负载连接面的半导体制冷片模块、全桥驱动模块、温度检测模块以及处理模块；所述处理模块用于发射第一电信号和第二电信号；所述全桥驱动模块使能，所述第一电信号为低电平，且所述第二电信号为高电平时，所述半导体制冷片模块制冷，所述负载连接面为冷面；所述全桥驱动模块使能，所述第一电信号为高电平，且所述第二电信号为低电平时，所述半导体制冷片模块制热，所述负载连接面为热面；所述温度检测模块用于根据所述负载连接面的温度生成热电信号，所述处理模块还用于根据所述热电信号计算所述负载连接面的实际温度；所述处理模块判断实际温度达到目标制冷温度或者目标制热温度时，控制所述第一电信号和所述第二电信号中的一个调整为脉冲信号，另一个保持不变，并对所述负载连接面的温度进行PID控制，其中，该PID控制以所述热电信号作为反馈来调节脉冲信号的占空比。2.如权利要求1所述的具有恒温控制功能的温控系统，其特征在于，制冷时，所述负载连接面的实际温度到达目标制冷温度时，所述处理模块用于控制所述第一电信号为常低信号、所述第二电信号为脉冲信号，并对所述负载连接面的温度进行PID控制，其中，该PID控制以所述热电信号作为反馈来调节所述第二电信号的占空比；制热时，所述负载连接面的实际温度到达目标制热温度时，所述处理模块用于控制所述第一电信号为脉冲信号，所述第二电信号为常低信号，并对所述负载连接面的温度进行PID控制，其中，该PID控制以所述热电信号作为反馈来调节所述第一电信号的占空比。3.如权利要求1所述的具有恒温控制功能的温控系统，其特征在于，所述半导体制冷片模块包括若干串联设置的半导体制冷片，所述负载连接面位于半导体制冷片的冷端，所述负载连接面的温度调节范围为
‑
20℃至120℃。4.如权利要求1所述的具有恒温控制功能的温控系统，其特征在于，所述处理模块包括：第一控制单元，用于输出所述第一电信号；第二控制单元，用于输出所述第二电信号；PID控制单元，分别和所述温度检测模块、所述第一控制单元和所述第二控制单元电连接；所述负载连接面达到目标制冷温度或目标制热温度时，所述PID控制单元根据所述热电信号控制所述第一控制单元和所述第二控制单元的输出信号。5.如权利要求1所述的具有恒温控制功能的温控系统，其特征在于，所述全桥驱动模块包括第一半桥单元和第二半桥单元，使能状态下的所述第一半桥单元通过所述第一电信号控制，使能状态下的所述第二半桥单元通过所述第二电信号控制；电流从所述第一半桥单元经所述半导体制冷片模块流向所述第二半桥单元时，所述半导体制冷片模块制冷，电流从所述第二半桥单元经所述半导体制冷片模块流向所述第一半桥单元时，所述半导体制冷片模块制热。6.如权利要求5所述的具有恒温控制功能的温控系统，其特征在于：所述第一半桥单元包括第一半桥驱动器、第一MOS管和第二MOS管，所述第一半桥驱动器用于根据所述第一电信号控制所述第一MOS管的导通和截止及所述第二MOS管的导通和截止，所述第一MOS管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的正极连通，所述第二MOS
管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的负极连通；所述第二半桥单元包括第二半桥驱动器、第三MOS管和第四MOS管，所述第二半桥驱动器用于控制所述第三MOS管的导通和截止及所述第四MOS管的导通和截止，所述第三MOS管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的正极连通，所述第四MOS管导通时，所述半导体制冷片模块和功率电源的负极连通；所述第一MOS管和所述第四MOS管同时导通时，所述半导体制冷片模块制冷，所述第二MOS管和所述第三MOS管同时导通时，所述半导体制冷片模块制热。7.如权利要求6所述的具有恒温控制功能的温控系统，其特征在于：所述第一半桥驱动器包括第一半桥芯片和第一充放电电路，所述第一半桥芯片用于控制所述第一MOS管导通和截止，及控制所述第二MOS管导通和截止；所述第一充放电电路连接所述第一半桥芯片，并用于使所述第一MOS管延时导通；所述第二半桥驱动器包括第二半桥芯片和第二充放电电路，所述第二半桥芯片用于控制所述第三MOS管导通和截止，及控制所述第四MOS管导通和截止；所述第二充放电电路连接所述第二半桥芯片，并用于使所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余家昌，唐春荣，
申请(专利权)人：奥然科技生物深圳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：