热电半导体制冷组件控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种热电半导体制冷组件控制电路，属于自动化【技术领域】，主要应用于热电半导体制冷组件的控制，包括热电半导体制冷组件、电源、电源模块、高频开关电源变压器、控制单元、运算放大器、驱动电路、风机开关和温度检测传感器，所述高频开关电源变压器包括主变压器、驱动变压器和待机电源，所述主变压器连接控制单元，所述驱动变压器连接驱动电路，所述驱动电路连接热电半导体制冷组件，所述待机电源连接控制单元和电源模块，所述电源模块连接电源，所述控制单元连接运算放大器和风机开关，所述运算放大器连接温度检测传感器。本实用新型能使热电半导体制冷组件在待机的状态下0V输入，完全没有待机耗电的产生，并且在结束待机状态恢复工作状态时，可以立即实现正常工作，不会出现延迟。
【专利说明】热电半导体制冷组件控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于自动化【技术领域】，主要应用于热电半导体制冷组件的控制，尤其是一种热电半导体制冷组件控制电路。
【背景技术】
[0002]半导体制冷片也叫热电制冷片，其原理是Peltier效应，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理来实现的。其实在原理上半导体制冷器只是一个热传递的工具。其优点:1、不需要任何制冷剂，可连续工作。2、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热。3、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，便于组成自动控制系统。4、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。5、半导体制冷片的温差范围，从正温90°C到负温度130°C都可以实现。
[0003]半导体制冷法的原理以及结构:半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子，有负温差电势。P型材料电子不足，有正温差电势；当电子从P型穿过结点至N型时，结点的温度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反，当电子从N型流至P型材料时，结点的温度就会升高。这样，半导体元件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成一对热电偶，接上直流电源后，在接头处就会产生温差和热量的转移。在上面的接头处，电流方向是从N至P，温度下降并且吸热，这就是冷端；而在下面的一个接头处，电流方向是从P至N，温度上升并且放热，因此是热端。
[0004]目前在国内外市场上已经出现了使用热电半导体制冷组件的冷藏柜、冷藏箱，但由于其中所使用的控制电路板质量良莠不齐，以及使用国外的控制电路价格昂贵，造成了整个产品不被市场看好。从节约能源及原材料的角度，有两个方面可以实现工频变压器减少铜的用量:一是减少线径这就意味着铜阻增大，铜损损耗就会增大；二是减少圈数，就会使空载电流增大，同样空载损耗就会加大，如果变压器长时间的处于通电待机状态，电力资源的浪费是非常大的.每年我国因为家用电器的长期处于待机通电状态造成的电力浪费以数十亿元计。
[0005]高频变压器是工作频率超过中频(IOkHz)的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低，可分为几个档次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、IOOkHz?500kHz、500kHz?IMHz、1ΜΗζ以上。高频变压器是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路，工作时两个开关三极管轮流导通来产生IOOkHz的高频脉冲波，然后通过高频变压器进行变压，输出交流电，高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用高频变压器代替传统型工频变压器的热电半导体制冷组件控制电路，这种电路解决了热电半导体制冷组件在待机的状态下，因有电流输入所造成的待机耗电。
[0007]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0008]一种热电半导体制冷组件控制电路，包括热电半导体制冷组件、电源、电源模块、高频开关电源变压器、控制单元、运算放大器、驱动电路、风机开关和温度检测传感器，所述高频开关电源变压器包括主变压器、驱动变压器和待机电源，所述主变压器连接控制单元，所述驱动变压器连接驱动电路，所述驱动电路连接热电半导体制冷组件，所述待机电源连接控制单元和电源模块，所述电源模块连接电源，所述控制单元连接运算放大器和风机开关，所述运算放大器连接温度检测传感器。
[0009]优选地，所述的热电半导体制冷组件由多个N型和P型半导体颗粒互相排列而成，且N型半导体颗粒与P型半导体颗粒之间采用金属导体相连接构成一个完整线路，金属导体采用铜或铝，由两片陶瓷片设于其上下方。
[0010]优选地，所述的驱动变压器输出的是可变电压。
[0011]本实用新型的优点和积极效果是:
[0012]1、本实用新型设计合理，能使热电半导体制冷组件在待机的状态下OV输入，完全没有待机耗电的产生，并且在结束待机状态恢复工作状态时，可以立即实现正常工作，不会出现延迟。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例的结构框图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述:
[0015]一种热电半导体制冷组件控制电路，如图1所示:包括热电半导体制冷组件、电源、电源模块、高频开关电源变压器、控制单元、运算放大器、驱动电路、风机开关和温度检测传感器，所述高频开关电源变压器包括主变压器、驱动变压器和待机电源，所述主变压器连接控制单元，所述驱动变压器连接驱动电路，所述驱动电路连接热电半导体制冷组件，所述待机电源连接控制单元和电源模块，所述电源模块连接电源，所述控制单元连接运算放大器和风机开关，所述运算放大器连接温度检测传感器。所述的热电半导体制冷组件由多个N型和P型半导体颗粒互相排列而成，且N型半导体颗粒与P型半导体颗粒之间采用金属导体相连接构成一个完整线路，金属导体采用铜或铝，由两片陶瓷片设于其上下方；所述的驱动变压器输出的是可变电压。
[0016]结合图1，阐述本实用新型的工作原理:
[0017]电源由电源模块输入，经过高频开关电源变压器变压，输出三路低压，其中待机电源输出的电压供给电源模块控制自身，以维护电源模块持续工作；主变压器连接控制单元，控制单元连接风机开关和运算放大器，控制单元通过温度检测传感器采集到的温度信号，由运算放大器运算进而控制风机开关和总电源电压；驱动变压器连接驱动电路，输出一可变电压，供热电半导体制冷组件，以达到不同的制冷功率和制冷量。
[0018]热电半导体制冷组件控制电路通过控制单元把温度检测传感器采集的温度值，送入运算放大器中，使运算放大器单独对12 — 15°C进行放大，以便精准采样，精确控制。在12一 15 °C时,运算放大器会输出一个O— 6V左右的电压,用这个电压去控制总电源，使总电源的工作脉宽发生变化，而输出一个O — 9V的电压，送至热电半导体制冷组件两端，而使热电半导体制冷组件在不同时段的制冷功率发生变化。也就是在箱内温度15°C以上时，制冷功率为最大，随着温度的逐渐降低，制冷功率也随着下降。一直到达一个箱内温度流失和制冷功率相等的平衡点后，制冷功率也就稳定下来。如果外界温度低于13°C，由于箱内温度会随着外界温度变化，箱内温度也会降到13°C，此时热电半导体制冷组件输出电压会降为0V，也就是说制冷功率降到O。
[0019]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种热电半导体制冷组件控制电路，其特征在于:包括热电半导体制冷组件、电源、电源模块、高频开关电源变压器、控制单元、运算放大器、驱动电路、风机开关和温度检测传感器，所述高频开关电源变压器包括主变压器、驱动变压器和待机电源，所述主变压器连接控制单元，所述驱动变压器连接驱动电路，所述驱动电路连接热电半导体制冷组件，所述待机电源连接控制单元和电源模块，所述电源模块连接电源，所述控制单元连接运算放大器和风机开关，所述运算放大器连接温度检测传感器。
2.根据权利要求1所述的一种热电半导体制冷组件控制电路，其特征在于:所述的热电半导体制冷组件由多个N型和P型半导体颗粒互相排列而成，且N型半导体颗粒与P型半导体颗粒之间采用金属导体相连接构成一个完整线路，金属导体采用铜或铝，由两片陶瓷片设于其上下方。
3.根据权利要求1所述的一种热电半导体制冷组件控制电路，其特征在于:所述的驱动变压器输出的是可变电压。
【文档编号】F25B21/02GK203704440SQ201320815514
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】张致远 申请人:天津金海明电子产品有限公司