[实用新型]多重保护功能的半导体制冷器驱动电路

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种多重保护功能的半导体制冷器驱动电路。

背景技术

半导体制冷片(Thermoelectric Cooler: TEC )是一种热泵，由于具有如下优点: 没有滑动部件，高可靠性，无制冷剂污染，所以应用越来越广。但人们在应用半导体制冷过程中，往往在如下情况容易忽略对其供电模块采取必要的保护: 1.半导体制冷片在上电瞬间由于了冷热两端的温差很小，其交流阻抗也相应较小，所以在上电瞬间，通过的电流是很大的。2.一旦驱动半导体制冷片的控制系统和零件（场效应管或固态继电器）发生故障，半导体制冷片将会是个无控制的发热和制冷源。第一种情况往往导致供电模块系统的损坏，产品可靠性减低，严重者，将会烧坏系统供电模块。第二种情况往往会导致被降温的物体发生过热或过冷，严重者，会产生火灾或结冰现象。

发明内容

本实用新型的目的，是要提供一种多重保护功能的半导体制冷器驱动电路，它能使上电瞬间的强电流变小，同时它能保护半导体制冷片的控制电路系统免于过冷或过热。

本实用新型是这样实现的，所述多重保护功能的半导体制冷器驱动电路，其特征是：用场效应管作为驱动半导体制冷片电路的器件；半导体制冷片电路的支路中串联一个过热或过冷保护器（R1）；半导体制冷片两端各连接一个电容（C1、C2），电容（C1、C2）的另一端接地。

本实用新型的保护原理是，1. 在上电的瞬间，由于电容两端电压不能突变原理,C1和C2的A,B两点的电压都是“零”。 所以上电的瞬间，虽然半导体制冷片冷热两端的温差和交流阻抗较小，但是由于加在TEC两端的电压很小，所以启动瞬间电流接近“零” 。TEC的电压随着电容C1的充电而增大，最终等于供电电压,建立起稳定的工作电流。2. 如果半导体制冷片的控制系统和零件（场效应管或固态继电器）发生故障,制冷片的热面的温度将会无控制的上升，当上升到过热保护器的“断开温度”，过热保护器断开，把TEC的电压切断，TEC的热面的温度将会下降，从而起到保护系统免于过热或过冷。

本实用新型的有益效果是，它能使上电瞬间的强电流变小，同时它能保护半导体制冷片的控制电路系统免于过冷或过热。

附图说明

图1为本实用新型电路图。

图2为半导体制冷器示意图。

图3为图2的剖面图。

具体实施方式

本实用新型所述多重保护功能的半导体制冷器驱动电路，如图1所示，用场效应管MOS作为驱动半导体制冷片电路的器件；半导体制冷片电路的支路中串联一个过热或过冷保护器（R1）；半导体制冷片两端各连接一个电容（C1、C2），电容（C1、C2）的另一端接地。

图1为本实用新型电路图。

图2为半导体制冷器示意图。

图3为图2的剖面图，图3中标有过热保护器1，这里有两组驱动电路。

下面结合图1、图2和图3分两部分来说明本实用新型的具体实施方法。

1.）选“断开温度”是70度的过热保护器和制冷片串联起来，然后通过夹子固定在TEC半导体制冷器的热面的散热片的底面上。将TEC半导体制冷器的热面的风扇的线拆掉，模拟TEC半导体制冷器发生故障导致。给制冷器通标称直流电压，可以从直流电源的屏幕上看出TEC半导体制冷器的稳定工作电流，由于热面的散热片没有风扇的散热而快速上升。当这温度上升到70度左右，达到过热保护器保护温度而断开，可以观察直流电源的屏幕上可以看到电流接近“零” ，说明TEC半导体制冷器被安全的切断了。

2.）暂不把电容C1和C2焊接在驱动TEC的电路上，然后串入一个0.1 OHM 的电流检测电阻（R2），用示波器测量电路启动瞬间的电压曲线1 ，多做几组记录以求平均值。然后把C1和C2焊接在驱动TEC的电路上，然后串入一个0.1 OHM 的电流检测电阻（R2），用示波器测量电路启动瞬间的电压曲线,多做几组记录以求平均值。对比电压曲线，将会发现由于电路串入了C1和C2电容，启动瞬间的电压明显下降，也就是启动电流明显减少。