一种基于忆阻器的恒温散热控制系统技术方案

技术编号:39747260 阅读:8 留言:0更新日期:2023-12-17 23:45
本发明专利技术公开了一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,涉及仪器仪表控制技术领域,包括恒温散热控制电路和散热器,恒温散热控制电路包括电源转换电路

【技术实现步骤摘要】
一种基于忆阻器的恒温散热控制系统


[0001]本专利技术涉及仪器仪表控制
,更具体的说是涉及一种基于忆阻器的恒温散热控制系统


技术介绍

[0002]散热控制系统广泛存在于各类仪器仪表

计算机应用

化学工程等领域

近几年,随着各类高精密

纳米级集成电路技术的飞速发展,对高精密度仪器仪表设备的需求与日俱增,预示着对此类设备散热条件也日益严苛,恒温散热要求也越来越高

现有散热器多为水冷

风冷等形式

首先,基于设备固有的物理性质,在长期使用过程中,水冷散热无法保证控制系统的密封性,因为环境温度会使水冷散热系统表面凝霜或水汽,此类散热机制虽有很好的恒温特点,但不适用于电工电子领域,特别是具有高精密特点的仪器仪表等设备的散热系统

其次,风冷大多采用铝型材料,单一的多铝片配合大功率风扇,虽然能有效带走铝片表面热量,但难以保持恒温环境,而且不具备温度记忆功能,系统开机后要相当长时间才能实现散热目的

上述散热方式不但降低高精密设备的使用寿命,提高维修风险,甚至直接损害关键部件,进而带来不可估量的损失

同时,在高精密设备的散热和温度调整过程中,大功率器件产生更多的热量,给系统带来噪音和干扰

[0003]因此,如何实现高精密设备的快速

恒温散热,降低设备维修风险,延长使用寿命是本领域技术人员亟需解决的问题


技术实现思路

[0004]有鉴于此,本专利技术提供了一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,全部由硬件电路实现,设计简单,机械结构合理,有效解决高精密设备散热不稳定,造成设备维修风险较高的问题

[0005]为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
[0006]一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,包括恒温散热控制电路和散热器,所述恒温散热控制电路包括电源转换电路

温度检测电路

比较电路

忆阻仿真器

低通滤波模块和电磁兼容模块,所述散热器包括可调速风扇;
[0007]所述电源转换电路电连接所述电磁兼容模块

所述低通滤波模块

所述温度检测电路和所述可调速风扇;
[0008]所述温度检测电路和所述忆阻仿真器连接所述比较电路的输入端,所述比较电路的输出端连接所述可调速风扇;所述可调速风扇连接所述忆阻仿真器

[0009]优选的,所述散热器还包括若干散热片,所述散热片分布在所述可调速风扇四周;所有所述散热片的同侧表面设置有垫片,所述垫片位于所述散热片的尾部,大约
1/3
位置处,所述散热片的头部靠近所述可调速风扇

[0010]优选的,所述忆阻仿真器包括两组二极管
D1

D2、
两组电容
C1、
电感
L1、
两组电阻
R1

R2、
运算放大器
U1
;电容
C1
和电感
L1
并联连接构成
LC
滤波电路;两组二极管
D1

D2
并联
连接,一端的并联节点连接
LC
滤波电路,另一端的并联节点连接另一组电容
C2

LC
滤波电路的另一端通过一组电阻
R1
连接运算放大器
U1
的反相输入端;另一组电容
C2
的另一端连接外部电源
V1
;运算放大器
U1
的反相输入端通过另一组电阻
R2
连接输出端,输出记忆温度电压
V
m
,传输至所述比较电路

外部电源
V1
为所述忆阻仿真器提供
220V

50Hz
的交流电源

电源转换电路同时连接外部电源,为其提供
220V

50Hz
的交流电源,并将其转换成
±
5V

±
15V
直流电,为低通滤波模块

温度检测电路和可调速风扇供电

[0011]优选的,所述忆阻仿真器的工作电流和导纳表示为:
[0012][0013]其中,
i
m
为工作电流;
V
m
为记忆温度电压,是输出电压;
V
C1

LC
滤波电路中电容两端电压;为导纳;
I
s
为二极管驱动电流;
ρ

1/(2n
·
V
T
)
是二极管固有常数;
R1与
R2分别为两组电阻的电阻值

[0014]优选的,所述温度检测电路包括若干热敏电阻
R5

R7、
若干电阻
R3

R8

R10、
运算放大器
T2、
电容
C3、
三极管
Q1
;热敏电阻电连接运算放大器
T2
的正相输入端,运算放大器
T2
的反相输入端连接一个电阻
R9
,电阻
R9
的另一端连接一组并联电容
C3
和电阻
R10
的并联节点,运算放大器
T2
的输出端通过电阻
R8
连接三极管
Q1
的基极;三极管
Q1
的集电极输出检测温度电压
V
T
,且通过一组电阻
R3
连接所述电源转换电路的输出端,传输
+5v
直流电源;三极管
Q1
的发射极与运算放大器
T2
的反向输出端的电阻
R9
连接至同一个并联节点

[0015]优选的,所述比较电路包括两个电阻
R11

R12、
运算放大器
T3
;一组电阻
R11
的一端连接所述温度检测电路中三极管
Q1
的集电极,另一端接入运算放大器
T3
的反向输入端;运算放大器
T3
的输出端连接另一组电阻
R12
的一端,另一端经过所述可调速风扇接入运算放大器
T3
的正向输入端,运算放大器
T3
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...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,其特征在于,包括恒温散热控制电路和散热器,所述恒温散热控制电路包括电源转换电路

温度检测电路

比较电路

忆阻仿真器

和低通滤波模块,所述散热器包括可调速风扇;所述电源转换电路电连接所述低通滤波模块

所述温度检测电路和所述可调速风扇;所述温度检测电路和所述忆阻仿真器连接所述比较电路的输入端,所述比较电路的输出端连接所述可调速风扇;所述可调速风扇连接所述忆阻仿真器
。2.
根据权利要求1所述的一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,其特征在于,所述散热器还包括若干散热片,所述散热片分布在所述可调速风扇四周;所有所述散热片的同侧表面设置有垫片,所述垫片位于所述散热片的尾部
。3.
根据权利要求1所述的一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,其特征在于,所述忆阻仿真器包括两组二极管
D1

D2、
两组电容
C1、
电感
L1、
两组电阻
R1

R2、
运算放大器
U1
;电容
C1
和电感
L1
并联连接构成
LC
滤波电路;两组二极管
D1

D2
并联连接,一端的并联节点连接
LC
滤波电路,另一端的并联节点连接另一组电容
C2

LC
滤波电路的另一端通过一组电阻
R1
连接运算放大器
U1
的反相输入端;另一组电容
C2
的另一端连接外部电源;运算放大器
U1
的反相输入端通过另一组电阻
R2
连接输出端,输出记忆温度电压
V
m
,传输至所述比较电路
。4.
根据权利要求3所述的一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,其特征在于,所述忆阻仿真器的工作电流和导纳表示为:其中,
i
m
为工作电流;
V
m
为记忆温度电压;
V
C1

LC
滤波电路中电容两端电压;为导纳;
I
s
为二极管驱动电流;
ρ

1/(2n
·
V
T
)
是二极管的固有常数;
R1与
R2分别为两组电阻的电阻值
。5.
根据权利要求3所述的一种基于忆阻器的恒温散热控制系统,其特征在于,所述温度检测电路包括若干热敏电阻
R5

R7、
若干电阻
R3

R8

R10、
运算放大器
T2、
电容

【专利技术属性】
技术研发人员:刘越柴秋月王天笑邱东
申请(专利权)人:长春工业大学
类型:发明
国别省市:

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