热电半导体电源及其应用装置的制作方法

文档序号:7491908
专利名称:热电半导体电源及其应用装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种热电半导体,尤其是指一种热电半导体电源及其应用装置。
背景技术
热电半导体(又叫半导体制冷片)自发现以来,在工业、民用和科研等领域得到了广泛的应用。比如工业上一些设备上的冷却系统,家用电器的饮水机,电脑CPU的冷却。热电材料是一种特殊的半导体,有很多对电堆组成,他对电源电压的要求是其电堆的数量决定的。很多资料提供说通常一对电堆为0. IV直流电。因此现有的热电半导体应用装置中, 均采用的是直流开关电源,根据不同的热电半导体应用装置的不同配置搭配不同的直流开关电源电压和功率输出。一般其直流开关电源的电压为几伏到几十伏不等,依据热电半导体的本身规格要求。功率为几瓦到几百瓦。而开关电源一般成本比较高还要有一定的散热条件。功率越大,成本越高,价格越贵。这同时也限制了热电半导体在大功率制热和制冷领域的应用。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服了上述缺陷,提供一种无需开关电源,交流直接整流后驱动热电半导体的热电半导体电源及其应用装置。本实用新型的目的是这样实现的一种热电半导体电源,它包括交直流变换模块、 控制器电源模块、中央控制器、过零检测模块及零电流切换模块;所述交直流变换模块输入交流电经变换后分三路输出直流电,其第一路连接热电半导体组,第二路连接控制器电源模块,控制器电源模块连接中央控制器,所述中央控制器输出连接零电流切换模块,第三路连接输入零检测模块,所述过零检测模块还输入连接控制器电源模块,过零检测模块输出电连接至中央控制器;上述结构中,所述过零检测模块包括比较器单元,比较器单元的输入端分别连接交直流变换模块及控制器电源模块,输出连接中央控制器;上述结构中,所述交直流变换模块包括桥式整流单元,所述桥式整流单元为全桥或半桥整流电路。本实用新型还涉及一种热电半导体应用装置,它包括交直流变换模块及热电半导体组,所述直流变换模块输入交流电,输出直流驱动热电半导体组;所述热电半导体组包括呈串联分压的至少一个热电半导体;上述结构中,它还包括控制器电源模块、中央控制器、过零检测模块及零电流切换模块;所述交直流变换模块输入交流电经变换后分三路输出直流电,其第一路输入驱动热电半导体组,第二路通过控制器电源模块驱动中央控制器工作,中央控制器输出控制零电流切换模块切换热电半导体组回路的通断,交直流变换模块的第三路输入过零检测模块, 所述过零检测模块还输入连接控制器电源模块,输出检测信号至中央控制器;上述结构中,所述过零检测模块包括比较器单元,比较器单元的输入端分别连接交直流变换模块及控制器电源模块,输出连接中央控制器;上述结构中,所述交直流变换模块包括桥式整流单元,所述桥式整流单元为全桥或半桥整流电路。本实用新型的有益效果在于提供了一种直接用交流电进行简单的桥式整流从而直接驱动热电半导体代替传统的直流电源的技术方案,方案中仅需合理串联至其可以承受交流电半波电压为止即可,较以往开关电源的电源而言大大的节约了电源成本并可以满足大功率的应用需求。此外于电源中还加入了中央控制器与过零检测、过零切换模块,从而使得驱动热电半导体在驱动过程中实现过零点导通和关闭电源的零电流切换,大大的降低了开关器件的开关损耗。
以下结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为本实用新型的电路构成框图;图2为本实用新型实施例电路图。1-直流变换模块;2-控制器电源模块;3-中央控制器;4-比较器;5-热电半导体组;6-零电流切换模块。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1,本实用新型涉及一种热电半导体电源,它包括交直流变换模块、控制器电源模块、中央控制器、过零检测模块及零电流切换模块。其中交直流变换模块输入交流电(如常见的110V/60HZ交流电,或220V/50HZ交流电),经过直流变换模块变换后分三路输出直流电,这里的交直流变换模块可根据需要采用以桥式整流单元为主的电路,且桥式整流单元为全桥或半桥整流电路,经直流变换模块变换后的直流电的第一路输入驱动外部的热电半导体组,第二路通过控制器电源模块驱动中央控制器工作,中央控制器输出控制零电流切换模块切换热电半导体组回路的通断, 交直流变换模块的第三路输入过零检测模块,所述过零检测模块还输入连接控制器电源模块,作为一实施例,过零检测模块包括比较器单元,比较器单元的输入端分别连接交直流变换模块及控制器电源模块,通过对两者的电压进行比较,输出检测信号至中央控制器,从而使得驱动热电半导体在驱动过程中实现过零点导通和关闭电源的零电流切换,大大的降低了开关器件的开关损耗。本实用新型还涉及一种热电半导体应用装置,与热电半导体应用中,上述电源可最简为只有一个交直流变换模块及热电半导体组组成,直流变换模块同样可采用桥式整流电路,其输入交流电,输出直流直接来驱动热电半导体组,而为了使得热电半导体组能正常工作,其必须包括多个热电半导体,多个热电半导体整体需呈串联相连,从而彼此间可分压,至其整体能够承受全波整流后的最高电压,从而即可满足使用需求,这就教以往开关电源的电源大大的节约了电源成本并可以满足大功率的应用需求。根据也可配置如上述电源的其余控制器电源模块、中央控制器、过零检测模块及零电流切换模块部分,从而通过过零检测模块的比较器单元检测交直流变换模块整流后的电压过零点产生过零脉冲,送入中央控制器。中央控制器根据实际产品需要在过零点驱动零电流切换模块控制热电半导体组整体回路的开通或关断,从而达到控制这种廉价的整流电源输出给负载的功率的目的。参见图2为具体实施例的电路图,电路图中110V/60HZ交流电,或220V/50HZ交流电通过ACL、CAN输入交直流变换模块1的桥式整流,输出直流VSP —路直接输出至热电半导体组5串联的热电半导体组5的多个热电半导体TEC1-TEC20。输出直流VSP第二路输入过零检测模块的比较器4的比较输入口 1。输出直流VSP第三路连接控制器电源模块2,控制器电源模块2输出VDD分别供给中央控制器3的单片机,过零检测模块的比较器4的比较输入口 2。单片机输出SW控制热电半导体组5另一端的零电流切换模块6的场效应管的控制端。以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种热电半导体电源,其特征在于它包括交直流变换模块、控制器电源模块、中央控制器、过零检测模块及零电流切换模块;所述交直流变换模块输入交流电经变换后分三路输出直流电,其第一路连接热电半导体组,第二路连接控制器电源模块,控制器电源模块连接中央控制器,所述中央控制器输出连接零电流切换模块,第三路连接输入零检测模块, 所述过零检测模块还输入连接控制器电源模块,过零检测模块输出电连接至中央控制器。
2.如权利要求1所述的热电半导体电源,其特征在于所述过零检测模块包括比较器单元,比较器单元的输入端分别连接交直流变换模块及控制器电源模块,输出连接中央控制器。
3.如权利要求1所述的热电半导体电源,其特征在于所述交直流变换模块包括桥式整流单元,所述桥式整流单元为全桥或半桥整流电路。
4.一种热电半导体应用装置,其特征在于它包括交直流变换模块、控制器电源模块、 中央控制器、过零检测模块及、零电流切换模块及热电半导体组;所述所述直流变换模块输入交流电经变换后分三路输出直流电,其第一路输入驱动热电半导体组,第二路通过控制器电源模块驱动中央控制器工作,中央控制器输出控制零电流切换模块切换热电半导体组回路的通断,交直流变换模块的第三路输入过零检测模块,所述过零检测模块还输入连接控制器电源模块,输出检测信号至中央控制器,所述热电半导体组包括呈串联分压的至少一个热电半导体。
5.如权利要求4所述的热电半导体应用装置,其特征在于所述过零检测模块包括比较器单元,比较器单元的输入端分别连接交直流变换模块及控制器电源模块,输出连接中央控制器。
6.如权利要求4所述的热电半导体应用装置,其特征在于所述交直流变换模块包括桥式整流单元,所述桥式整流单元为全桥或半桥整流电路。
专利摘要本实用新型涉及一种热电半导体电源及其应用装置,它包括交直流变换模块、控制器电源模块、中央控制器、过零检测模块及零电流切换模块。本实用新型提供了一种直接用交流电进行简单的桥式整流从而直接驱动热电半导体代替传统的直流电源的技术方案,方案中仅需合理串联至其可以承受交流电半波电压为止即可,较以往开关电源的电源而言大大的节约了电源成本并可以满足大功率的应用需求。此外于电源中还加入了中央控制器与过零检测、过零切换模块,从而使得驱动热电半导体在驱动过程中实现过零点导通和关闭电源的零电流切换,大大的降低了开关器件的开关损耗。
文档编号H02M7/04GK202309543SQ201120359759
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日
发明者郭士军 申请人:郭士军
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