[发明专利]一种智能微型半导体高低温箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能微型半导体高低温箱，属于高低温箱智能化控制技术领域。

背景技术

高低温箱适用于工业产品高温、低温的可靠性试验，用于工业生产的高低温箱包括采用电阻丝加热的加热系统、对制冷剂进行压缩和蒸发的制冷系统、以及相应的电路及温控系统，一般比较笨重，不具有便携性；对于一些应用场合，比如对少量的容易受温度影响的传感器进行温度标定，需要进行高低温循环；少量的芯片金丝键合后，通过高低温循环验证键合强度；环氧树脂进行高温固化等场合，一台微型桌面式高低温箱即可满足要求，并且占用场地小，具有较高的价格优势；由于小型化便携的特点，还可以对一些需要固定恒温存储的物品更方便地进行运输；为了实现微型高低温箱，就不能采用体积较大的对制冷剂进行压缩循环的制冷系统，可以采用半导体制冷片（TEC）对较小的空间进行制冷。

目前基于半导体制冷片的小型冰箱已经得到较广的应用，比如车载冰箱，可以对几罐饮料进行制冷，车载冰箱开机之后一直工作在低温状态，可以进行小范围的温度调节；本发明则要利用半导体制冷片通正向电流可以制冷，通反向电流可以制热的特性，即采用同一个系统，既可以实现低温也可以实现高温的目的，加上相应的结构设计，驱动电路设计，以及智能算法设计，最终实现智能微型高低温箱，在需要移动便携的场合，可以采用电池供电。

发明内容

本发明提出的是一种智能微型半导体高低温箱，其目的旨在实现高低温箱内部空间既能够制冷又能够制热的目的，实现高低温箱的智能化和微型化。

本发明的技术解决方案：智能微型半导体高低温箱，其结构包括控制面板1，高低温箱外壳2，内部风扇3，隔板4，电路模块5，箱内感温探头6，样品加电导线孔7，内部导热块8，半导体制冷片9，外部导热块10，外部风扇11，内部导热块感温探头12，外部导热块感温探头13；其中，高低温箱外壳2的一个面上装有门，门的外表面上固定有控制面板1；高低温箱外壳2的外表面固定有电路模块5；高低温箱外壳2与门形成高低温箱体，隔板4、温度探头6处在高低温箱体内；高低温箱外壳2的侧壁上开有窗口，窗口内装有半导体制冷片9，半导体制冷片9的一面朝向高低温箱体内部，半导体制冷片9的另一面朝向高低温箱体的外部；半导体制冷片9朝向高低温箱体内部的一面通过内部导热块8与内部风扇3相接；半导体制冷片9朝向高低温箱体外部的一面通过外部导热块10与外部风扇11相接；内部导热块8上装有内部导热块感温探头12；外部导热块10上装有外部导热块感温探头13；高低温箱外壳2上开有样品加电导线孔7。

本发明的优点：

1）本发明具有体积小，适合于桌面级应用；

2）本发明采用半导体制冷片既可以实现低温，也可以实现高温；

3）本发明在需要恒温运输的场合，可以采用电池供电；

4）半导体制冷片的两面都带有温度探头，实时监测制冷片的工作状态，在散热片出现异常时，可以实现制冷片的过温报警；

5）采用PID算法进行温度调节，既可以实现单个温度点的恒温状态，也可以实现低温到高温之间多个温度点的温度扫描，在半导体制冷片的功率较小时，可以通过PWM调节降低内部和外部风扇的转速，甚至关闭内部和外部风扇，达到节能的目的。

附图说明

附图1是智能微型半导体高低温箱的整体结构示意图。

附图2是智能微型半导体高低温箱的剖视图。

附图3是半导体制冷片9双向工作所采用的H桥电路示意图。

附图4 是负温度系数温度传感器的测温电路图。

附图5是电路模块5对整个智能微型半导体高低温箱的控制系统的整体框图。

附图中1是控制面板，2是高低温箱外壳，3是内部风扇，4是隔板，5是电路模块，6是箱内感温探头，7是样品加电导线孔，8是内部导热块，9是半导体制冷片，10是外部导热块，11是外部风扇，12是内部导热块感温探头，13是外部导热块感温探头。

具体实施方式