TEC全稱為Thermoelectric Cooling，熱電冷卻。是當(dāng)今一種應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體精密溫控技術(shù)，主要用于制冷。簡而言之，電流通過TEC器件，能夠控制熱量的流動(dòng)，熱量的流動(dòng)方向與電流的方向相關(guān)，熱流的大小與電流大小相關(guān)。可以說TEC的溫控效果直接取決于電流驅(qū)動(dòng)器的好壞。本文介紹了一種TEC驅(qū)動(dòng)的硬件相關(guān)設(shè)計(jì)及其驗(yàn)證。
驅(qū)動(dòng)芯片選擇Maxim公司的MAX8521器件，芯片的框圖原理如圖1所示。其驅(qū)動(dòng)電流最大能達(dá)到+/-1.5A。采用該驅(qū)動(dòng)芯片能實(shí)現(xiàn)溫度控制精度達(dá)0.01℃。
芯片內(nèi)部集成4個(gè)MOS功率開關(guān)管，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部功率回路控制，工作時(shí)兩兩輪流導(dǎo)通，導(dǎo)通時(shí)的VDS(on)一般小于200mΩ。與外部的LC濾波實(shí)現(xiàn)降壓同步整流，給TEC負(fù)載提供功率電流。
芯片內(nèi)部REF產(chǎn)生本地的1.5V的基準(zhǔn)電壓，供給芯片需要基準(zhǔn)之各處。控制邏輯通過各個(gè)控制輸入端實(shí)現(xiàn)對(duì)4個(gè)MOS管的柵極電壓控制。通過采樣RSENSE電阻上因電流通過產(chǎn)生的電壓，放大10倍后輸入至內(nèi)部與VCTRL-VREF進(jìn)行比較來決定PWM波形寬度的調(diào)整，達(dá)到最終調(diào)節(jié)電流的目標(biāo)。同時(shí)把與電流成比例的電壓ITEC反饋給外部作為監(jiān)控。
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