[发明专利]一种半导体热电制冷器驱动控制方法

权利要求书

1.一种半导体热电制冷器驱动控制方法，其特征在于：采用PWM调压控制驱动方式，利用实时采集的半导体热电制冷器冷端温度、热端温度、电压、电流和制冷目标温度参数，采用数值分方法结合自学习型人工智能模糊模型控制PWM的输出占空比P值，自适应的控制半导体热电制冷器的驱动电压和控制制冷温度；利用温度测量传感器测量半导体热电制冷器冷端温度、热端温度和制冷温度，并将测量的温度信息传递给采集电路，采集电路由低通滤波和运放电路组成，用于对温度测量传感器传来的温度信息的模拟信号进行调理，并将调理后的信号传递给DSP，DSP对模拟信号进行A/D转换，运行自学习型人工智能模糊模型，控制输出调节输出控制参数P值，同时驱动输出电压和半导体热电制冷器工作电流反馈到DSP，利用自学习型人工智能模糊模型不断调节P值；PWM驱动控制由驱动控制电源、低通滤波电路和驱动保护电路组成，主要实现对调压模块的控制；调压模块由可调压DC/DC组成，通过输入PWM调节半导体热电制冷器的驱动电压；

自学习型人工智能模糊控制算法离散模型如下：

式中e为温变速率因子，通过与知识库的温变速率曲线进行数据匹配获取；U_t为当前控温周期控制值，在t时间段内为一常数；V(T_h，T_c，Q_i，I_t)为单个控温周期时间内工作电压值，T_h为半导体热电制冷器热端温度，T_c为半导体热电制冷器冷端温度，Q_i为控温周期时间内产生的制冷量，其与半导体热电制冷器的冷、热端温度，工作电流和制冷量关系如下公式2和3所示；ΔU为U值调整量，通过U_t-1和U₀获取，详细计算如公式4所示；

T_ht，T_ct，I_t均为t时间段的测试参数，分别为t时间段的半导体热电制冷器热端温度，半导体热电制冷器冷端温度，实时电流；Q_i为t时间段的半导体热电制冷器产生的制冷总量，计算公式如下：

式中：Φ_i──制冷量，J；

V_t──实时输入电压，V；

I_t──实时电流，A；

T_ht──热端温度，K；

T_ct──冷端温度，K；

n_t──温差比T_h/T_c；

ΔT_t──冷热端温差T_ht-T_ct，K；

h——程序设定固定采样时间，S；

式中U₀是通过对h时间段内温变速率与知识库的温变速率曲线数据匹配获取；U_t-1为当前控温周期t之前一个周期的控制值。

2.根据权利要求1所述半导体热电制冷器驱动控制方法，其特征在于：所述半导体热电制冷器的驱动电压为4V～14V。