[发明专利]一种TEC制冷性能的测量方法及测量装置

说明书

本发明公开了一种TEC制冷性能的测量方法及测量装置，通过该测量方法及测量装置，能够精确的对待测TEC的热端温度、冷端温度、工作电流、工作电压和制冷功率这些制冷性能数据进行测量，进而能够准确的进行光电探测器等器件的TEC制冷系统的设计。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更为具体地说，涉及一种TEC制冷性能的测量方法及测量装置。

背景技术

一直以来，半导体制冷器(Thermal Electrical Cooler，TEC)广泛应用于高精度光电探测仪器设备领域，对提高仪器设备性能以及拓展仪器设备使用环境有着显著的推动作用。尤其对于某些需要制冷至-100℃的场合，TEC制冷性能的精确测量能够决定TEC制冷方案的可行性，进而避免了采用不恰当的制冷方案、器件以及散热方案所导致的成本和资源的浪费。然而，现有的TEC制造商的数据手册仅能提供两种热端温度下的制冷性能数据，并且在实际使用中与数据手册还存在一定的偏差。因此，精确测量TEC的制冷性能，对于研制具备优良制冷性能且成本低廉的高精度光电探测器显得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种TEC制冷性能的测量方法及测量装置，能够有效的解决现有存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种TEC制冷性能的测量方法，由发热体控制待测TEC的冷端的温度，且由温控TEC控制所述待测TEC的热端的温度，其中，所述发热体在每次工作电流发生步进或热端温度发生步进时初始发热功率为零，所述测量方法包括：

S1、获取所述待测TEC的热端的热端温度，并判断所述热端温度是否处于预设热端温度扫描区间内，若是，则进入步骤S2；若否，则测量结束；

S2、判断所述待测TEC的工作电流是否不大于预设电流限值，若是，则进入步骤S3；若否，则通过所述温控TEC控制所述待测TEC的热端温度增加步进温度后重置工作电流，进入所述步骤S1进行下一次测量；

S3、调节所述发热体的发热功率增加一次步进功率；

S4、判断所述待测TEC的冷端的冷端温度是否不大于其热端温度，若是，则进入步骤S5；若否，则控制所述待测TEC的工作电流增加步进电流后，进入所述步骤S2重新与所述预设电流限值进行判断；

S5、判断所述待测TEC当前的冷端温度和热端温度是否稳定，若是，则记录本次测量所述待测TEC的制冷性能数据，所述制冷性能数据包括所述待测TEC的当前热端温度、当前冷端温度、当前工作电流、当前工作电压和当前制冷功率；若否，则重新进入所述步骤S4进行判断。

可选的，所述判断所述待测TEC的冷端的冷端温度是否不大于其热端温度，包括：

判断所述待测TEC的冷端的冷端温度是否不大于其热端温度减去阈值温度，其中，所述阈值温度的范围为[0℃，1℃]。

可选的，所述判断所述待测TEC当前的冷端温度和热端温度是否稳定，包括：

判断所述待测TEC当前的冷端温度和热端温度的变化幅度是否大于预设幅度，若是，则所述待测TEC当前的冷端温度和热端温度不稳定；若否，则所述待测TEC当前的冷端温度和热端温度稳定。

以及，本发明还提供了一种TEC制冷性能的测量装置，包括：由散热板与盖体组成的密封腔；及在所述密封腔中包括：

位于所述散热板上的温控TEC；

位于所述温控TEC背离所述散热板一侧的第一均温板，其中，所述温控TEC的冷端与所述第一均温板接触，且所述温控TEC的热端与所述散热板接触，所述第一均温板上设置有第一温度传感器；

位于所述第一均温板背离所述散热板一侧的待测TEC；