C加一定的制热电流，多次检测管芯温度，计算每两次之间的差值，如果差值始终没有变化，则可以判定激光器虚焊。其次，采样TEC供电的+5V电源电压，如果电压处于正常值内(3?5.5V)，则开启TEC。如果上述2个条件(管芯温度检测和判断TEC供压检测)在模块启动检测时有异常，则系统不开启TEC，不给激光器加偏置电流，保护激光器不被损毁。同时，增加TEC的缓上电功能，在模块上电或者退出低功耗模式时，首先检测管芯温度和+5V电压是否正常，如果正常，则采用分时段限流的方式缓慢增加TEC电流。
[0057]在上面的表述中可以看出，TEC在控制温度到目标值的过程中会有处于最大或最小极限值的状态。即使在不产生超调的情况下，如果实际温度与设定温度差值过大，TEC电流突变到最大值(如800mA)会对TEC电源系统有冲击。TEC部分由独立的+5V电源供电，而驱动芯片则是由模块的3.3V电源供电，并通过微处理器2控制，过大的TEC电流也会造成测试板整体供电的冲击。本发明在TEC启动时，先将TEC的最大和最小电流限定在一个小的范围内，加电一段时间后，放宽一定限定范围，再加电一段时间后，放宽到TEC正常工作的限定范围，根据实际的电流浪涌情况，可以增加多步的限定范围，从而降低TEC启动加电对模块电源的冲击。
[0058]这一部分是在后来做产品的过程中完善出来，增加上去的，因此整个交底书的表述可能有点乱。这个部分主要是对硬件部分进行检测，判断激光器焊接到模块电路板上是否有虚焊。模块在上电时首先会进行这一步判断，判断硬件不存在问题后，再开启TEC电路，进入PI温度调节。
[0059]而前一部分软件算法的改进主要是在算法上避免高温或者低温上电时超调，因为在正常调节到目标值后是不存在超调现象的，这一现象只会出现在上电开始调节的时候。整个专利其实是对使用EML器件的模块在上电时的一个优化和改进，都是为了防止在模块上电时由于硬件连接或者算法的缺陷造成对激光器的损坏。
[0060]前面关于PI调节算法的部分可以看成每个温度点的调节方法，这里阐述的是模块的上电方式，可以理解成这里每一级上电时都用PI算法调节了很多次，这里分级的方式确实会影响温度调控的灵敏度，减缓了 TEC控制的速度。但是，这里分级不是因为过调，而是防止TEC电流突然太大会出对电源造成冲击，甚至烧毁TEC。因为在极端温度下启动模块，即使没有超调，也会需要很大电流来降温或者升温。
[0061]本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。
[0062]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种改进型热电冷却器控制方法，其特征在于，所述方法包括: 温度传感器(3)检测光发射次模块(I)的温度值M，并将检测到的温度值M发送给微控制器⑵； 微控制器⑵将接收到的温度值M和预设的目标值R进行比较，将比较结果作为比例-积分PI温度控制算法的计算因子，计算的结果将由微控制器(2)传递给热电制冷器TEC驱动(4)，从而生成TEC正向控制电流或者TEC反向控制电流；所述TEC正向控制电流或者TEC反向控制电流能够控制光发射次模块(I)进行制冷或者加热； 微控制器(2)在确认所述计算的结果达到TEC驱动(4)所能生成控制电流的最大值时，暂停PI温度控制，并直接输出；当温度值M和预设的目标值R的比较结果出现反向值时，启动PI温度控制，并根据PI温度控制计算结果输出控制电流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于， 当所述温度M高于所述目标值R时，则所述温度值M和预设的目标值R的比较结果出现反向值具体为: 检测到的温度值M小于或等于目标值R ; 当所述温度M小于所述目标值R时，则所述温度值M和预设的目标值R的比较结果出现反向值具体为: 检测到的温度值M大于或等于目标值R。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述PI温度控制算法包括比例子计算和积分子计算，并且所述PI温度控制算法的计算结果具体为比例子计算结果和积分子计算结果之和。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述比例子计算具体通过公式: Pp= Kp*Ek计算得到，其中，KP为比例系数，由数据建模计算获得或者根据实验方法取其经验值；Ek= M-R为温度值M和预设的目标值R的比较结果；Pp为比例子计算的计算结果。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述积分子计算具体通过公式: Pi=K算得到，其中，K $比例系数，由数据建模计算获得或者根据实验方法取其经验值；Ek= M-R为温度值M和预设的目标值R的比较结果；Pik为积分累积项，为本次调节前的每一次调节的积分子计算的结果的累加和A为比例子计算的计算结果。
6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述预设的目标值R和最大控制电流是预先存储到微控制器(2)中。
7.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，在启动光发射次模块(I)之前，所述方法还包括: 分别检测光发射次模块的温度T1和激光器管芯的温度T 2，如果1\为正值而T 2为负值，则判定光发射次模块虚焊，停止启动光发射次模块(I)。
8.如权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，在启动光发射次模块(I)之前，所述方法还包括: 微控制器⑵给所述TEC (4)发送测试值，TEC (4)根据测试值生成控制电流，并传递给光发射次模块(I); 检测激光器管芯的温度变化，如果所述激光器管芯没有温度变化，则停止启动光发射次模块(I)。
9.如权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，在启动光发射次模块(I)之前，所述方法还包括: 采样TEC(4)供电的电源电压，如果电压处于正常值范围内，则给所述TEC(4)供电。
10.如权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 微控制器(2)分析当前PI温度控制算法的计算结果较上一次计算结果的变化量； 如果所述变化量超过预设阈值，则按照预设阈值为单位，将一次性增加或者减少的控制电流，分成N次来完成；所述N由所述变化量和预设阈值的比值结果取得。
【专利摘要】本发明适用于光通信领域，提供了一种改进型热电冷却器控制方法，包括：温度传感器检测光发射次模块的温度值M，并将温度值M发送给MCU；MCU将接收到的温度值M和预设的目标值R进行比较，将比较结果作为PI温度控制算法的计算因子，计算的结果将由MCU传递给热电制冷器TEC，从而生成TEC正向控制电流或者TEC反向控制电流；MCU在确认所述计算的结果达到TEC所能生成控制电流的最大值时，暂停PI温度控制，并直接输出最大控制电流；当温度值M和预设的目标值R的比较结果出现反向值时，启动PI温度控制，并根据PI温度控制计算结果输出控制电流。本发明不仅有效降低极端温度下TEC控制产生的超调现象，而且能够通过减少PI温度控制计算来提高MCU的工作效率。
【IPC分类】G05D23-24
【公开号】CN104656706
【申请号】CN201510015856
【发明人】尤虎, 陈龙, 田军
【申请人】武汉电信器件有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月13日