[发明专利]一种基于半导体制冷机理的降噪温控系统

权利要求书

1.一种基于半导体制冷机理的降噪温控系统，其特征在于，包括散热系统、制冷系统和温度控制系统；所述的散热系统采用热管散热片，所述的制冷系统包括电路芯片、半导体制冷器和温度传感器，所述的温度控制系统包括驱动电路、D/A转换、单片机以及温度显示；所述的热管散热片与半导体制冷器相连，所述的驱动电路接在半导体制冷器与D/A转换模块之间；所述的单片机同时与温度传感器、D/A转换和温度显示模块相连；

还包括由铝合金材料制成的密封腔，所述密封腔为倒凹型密封腔体，所述倒凹型腔体的顶端设置了由石英材料制成的光学玻璃窗，所述倒凹型腔体的底部设置有正方形散热底座；所述密封腔内部设置有EMCCD芯片、电路板、半导体制冷器、温度传感器和两组双排插针：

所述EMCCD芯片安装在所述电路板上，所述EMCDD芯片位于密封腔内部靠近光学玻璃窗口的位置且与所述光学玻璃窗保持水平；所述电路板在EMCCD芯片的背面采用镂空结构；所述半导体制冷器的冷端使用导热硅胶通过所述镂空结构直接连接所述EMCCD芯片的背面，所述半导体制冷器的热端直接连接所述正方形散热底座；所述温度传感器直接贴在EMCCD芯片的背面，所述EMCCD芯片的背面、电路板的镂空结构以及半导体制冷器冷端构成倒凹型的制冷腔；

所述两组双排插针设置在正方形散热底座的四周且贯穿所述密封腔，所述插针与密封腔之间使用环氧树脂进行密封，所述EMCCD芯片、半导体制冷器和温度传感器的电源线、信号线、控制线通过所述插针引出腔体。

2.如权利要求1所述的一种基于半导体制冷机理的降噪温控系统，其特征在于，所述的温度控制系统包括键盘、LCD显示、串口输出、驱动电路、温控电路；所述的单片机为飞思卡儿XD512型微处理器，所述的单片机通过驱动电路和温控电路与半导体制冷芯片相连。

3.如权利要求1所述的一种基于半导体制冷机理的降噪温控系统，其特征在于，所述的驱动电路由NPN型三极管(Q1)、P沟道增强型MOS管芯片(U1)、100uH电感(L1)，肖特基二极管(D1)组成；所述的三极管(Q1)的基极通过1K欧姆电阻(R3)与PWM信号相连，三极管(Q1)的基极通过2K欧姆电阻(R4)与三极管(Q1)的集电极、地相连；所述的MOS管芯片(U1)的漏极(5、6、7、8端口)并联之后与肖特基二极管(D1)的负极相连，MOS管芯片(U1)的源极(1、2、3端口)并联之后与电源(VDD)相连；所述的电源(VDD)通过470欧姆电阻(R1)与MOS管芯片(U1)的栅极(4端口)相连；所述的肖特基二极管(D1)的正极同时与470uF电容(C1)的负极、104uF电容(C2)的负极以及地相连；所述的100uH电感(L1)接在二极管(D1)的负极与470uF电容(C1)的正极、104uF电容(C2)的正极相连；所述的驱动电路输出端口与半导体制冷器(TEC)相连。

4.如权利要求3所述的一种基于半导体制冷机理的降噪温控系统，其特征在于，所述NPN型三极管(Q1)的型号为MMBT3904；所述的P沟道增强型MOS管(U1)的型号为TPC8103。