[发明专利]一种温度控制方法及系统

说明书

本发明提供一种温度控制方法及系统，用以解决现有技术中温度控制电路体积较大的问题，该方法包括：采集被控对象当前温度；如果当前温度大于预设温度，则输出第一PWM控制信号对被控对象进行制冷；判断被控对象能否达到预设温度，如果是，则持续对被控对象进行制冷；如果否，则控制第一PWM控制信号的占空比为100％，且控制直流稳压模块的输出电压，以对被控对象进行制冷；如果当前温度小于预设温度，则输出第二PWM控制信号对被控对象进行加热；判断被控对象能否达到预设温度，如果是，则持续对被控对象进行加热；如果否，则控制第二PWM控制信号占空比为100％且控制直流稳压模块的输出电压，该方案保证了加热/制冷器件以较高的效率工作。

技术领域

本发明涉及激光器的温度控制领域，特别是涉及一种温度控制方法及系统。

背景技术

在激光技术领域，为获得一种波长，或特定输出模式的激光，通常需要用一种光源泵浦激光工作物质，并通过特定的光学器件组成的光路，进行光路的光学变换，达到理想激光输出。其中光源的波长，工作物质产生的激光波长，及同样注入能量下的电光效率都与温度相关。因此要实现激光器输出能量和波长的精确控制，则需要对其中的温度敏感器件进行精确温控。另外在某些应用场合，对激光器的体积重量有严格的要求。因此，一种即可实现精确温控又能满足小型化、轻量化要求的温度控制方法及系统对激光器及其相关应用系统至关重要。

图1为现有技术中的第一种温度控制系统的结构框图，如图1所示，针对第一种温度控制系统而言，其通过全桥电路的开关通断，控制加热/制冷器件的工作时间，从而达到控制加热/制冷平均功率和加热/制冷量的目的。这种方式中，加热/或制冷器件的输入电压电流是脉冲形式，加热或制冷不连续，电流不连续。对于作为负载的加热/制冷器件，在脉冲工作状态下加热/制冷效率低，同时作为开关的器件电应力大，电路的电磁兼容性差。

图2为现有技术中的第二种温度控制系统的结构框图，如图2所示，针对第二种温度控制系统而言，其通过电压变换控制加热/制冷器件上的电压电流的大小，以达到控制加热/制冷功率和加热/制冷量的目的。第二种温度控制系统中，由于设置了滤波电路，从而使加热或制冷连续，电流连续，加热或制冷器件的效率高，然而其实现电路的体积重量较第一种电路有明显增加，为减小磁性元件体积，电压变换的功率开关管工作频率高，开关损耗大，同时电路相对复杂。

发明内容

本发明提供一种温度控制方法及系统，以解决现有技术中的问题，在减少开关器件的电应力的同时，还能减小温度控制系统的体积。

根据本发明的第一个方面，提供了一种温度控制方法，该方法包括如下步骤：步骤S100、采集被控对象的当前温度；步骤S200、比较当前温度与预设温度的大小，如果当前温度大于预设温度，则进入步骤S300；如果当前温度小于预设温度，则进入步骤S400；步骤S300、输出第一PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制信号以控制加热/制冷器件对被控对象进行制冷；判断被控对象能否达到预设温度，如果能，则进入步骤S500；如果不能，则进入步骤S600；步骤S400、输出第二PWM控制信号以控制加热/制冷器件对被控对象进行加热；判断被控对象能否达到预设温度，如果能，则进入步骤S700；如果不能，则进入步骤S800；步骤S500、持续通过第一PWM控制信号控制加热/制冷器件对被控对象进行制冷；步骤S600、控制第一PWM控制信号的占空比为100％，且控制直流稳压模块的输出电压，以控制加热/制冷器件对被控对象进行制冷，以达到预设温度；步骤S700、持续通过第二PWM控制信号控制加热/制冷器件对被控对象进行加热；步骤S800、控制第二PWM控制信号的占空比为100％，且控制直流稳压模块的输出电压，以控制加热/制冷器件对被控对象进行加热，以达到预设温度。

可选的，上述步骤S200具体包括：步骤S210、根据当前温度与预设温度的偏差进行PID(比例积分微分)计算，并获取PID计算值；步骤S220、将PID计算值与预设的第一阈值相比较，如果PID计算值大于或等于第一阈值，则进入步骤S300；如果PID计算值小于第一阈值，则进入步骤S400。