专利名称：新型半导体致冷器智能开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及了一种开关电源，特别适用于智能化半导体致冷开关电源。
现有技术的半导体致冷开关电源，用变压器分组提供半导体致冷器件电压，电路虽为简单，但达不到节能、安全、和智能化的要求。
本实用新型的目的是要提供一种集电压调整、冰点保护、致冷芯片保护于一身，具有节能、安全、和智能化的要求的新型半导体致冷器智能开关电源。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的本实用新型由主电源电路，调压电路，温度检测电路，风扇检测电路，状态指示电路五大部分组成，主电源电路由Topswitch开关集成电路连接至半导体致冷芯片，调压电路由一个基准电压器件TL431与四个电阻、一个三极管和一个光藕组成，控制输出电压；温度检测电路输出连接Topswitch开关集成电路的输入端，控制开关管工作和断开状态；风扇检测电路输出连接Topswitch开关集成电路的输入端，控制开关管工作、断开状态。
本实用新型的主电源电路还可以由Topswitch开关集成电路连接至半导体致冷芯片，其输出电压受基准电压器件U4通过光耦近U3控制，三极管Q2的C极电平控制开关管1脚，从而控制开关管工作、断开状态。TL431的3脚提供给U3-2脚一个基准电压，R8为电压取样电阻，R9、R11组成分压电路，以确定光耦管U4的3脚基准电压，Q3与R10组成一个U4的下偏置电路，当Q3导通时，其下偏置电阻变小，使U4-3脚电压高，从而使输出电压高，反之，则输出低。调整R9、10、11可确定输出高低电压值。温度检测电路采用2个比较器，比较器1的Vin+给定电压，由R15和R16分压提供；比较器2的Vin-电压，由R31和R32分压提供；比较器1的Vin-电压和比较器2 Vin+连接到Rt，比较器1的输出连接到Q3的输入端。与风扇检测电路中的R28连接比较器4的Vin+电压和比较器3 Vin-电压端，比较器3的Vin+电压由R26和R27分压提供，比较器4 Vin-电压由R24和R25分压提供。设定比较器3Vin+电压使该点电压高于V3in-电压一定值，当风扇卡死、短路时，R28电流增大，R28压降增大，V3in-升高到高于V3in+时，比较器3由低转高，保护电路动作。比较器4工作原理与3一样，当风扇开路或其它原因使R28电流小到一定值时，比较器4翻转输出高电压，保护电路动作。比较器2、比较器3、比较器4的输出端通过D6、D7、D8构成或电路输出至Q4的输入端，Q4的输出通过U2及Q1、Q2组成的R-S触发电路连接Topswitch开关集成电路U5的输入端1脚。R-S触发器中的Q1、Q2与C6A、C6B、C6C、C6D组成一个带上电自复位的R-S触发器。
本实用新型与现有技术相比，具有节能、安全、智能化等优点。
本实用新型的
如下图1是本实用新型的电气原理图。
以下结合附图说明对本实用新型作进一步详细的描述如图1所示，致冷芯片的工作电源通过Topswitch开关集成电路U5连接致冷芯片。致冷芯片的工作电压由一个调压电路通过Topswitch开关集成电路U5控制，调压电路由一个基准电压器件TL431与四个电阻、一个三极管和一个光藕组成，控制输出电压；温度检测电路输出连接Topswitch开关集成电路的输入端，控制开关管工作和断开状态；风扇检测电路输出连接Topswitch开关集成电路的输入端，控制开关管工作、断开状态。本实用新型的主电源电路还可以由Topswitch开关集成电路连接至半导体致冷芯片，其输出电压受U4通过U3控制，Q2的C极电平控制开关管1脚，从而控制开关管工作、断开状态。TL431的3脚提供给U3-2脚一个基准电压，R8为电压取样电阻，R9、R11组成分压电路，以确定U4的3脚基准电压，Q3与R10组成一个U4的下偏置电路，当Q3导通时，其下偏置电阻变小，使U4-3脚电压高，从而使输出电压高，反之，则输出低。温度检测电路采用2个比较器，设定比较器1的Vin+电压，使Rt°到设定值(如10℃时，15K)其输出翻转，设定此点为保温点。设定比较器2的Vin-电压，使Rt到获值(如2℃，25K)时，比较器输出由低转高，输出保护信号，断开开关管。与风扇检测电路中的R28连接比较器4的Vin+电压和比较器3 Vin-电压端，比较器3的Vin+电压由R26和R27分压提供，比较器4 Vin-电压由R24和R25分压提供。比较器2、比较器3、比较器4的输出端通过D6、D7、D8构成或电路输出至Q4的输入端，Q4的输出通过U2及Q1、Q2组成的R-S触发电路连接Topswitch开关集成电路U5的输入端1脚。R-S触发器中的Q1、Q2与C6A、C6B、C6C、C6D组成一个带上电自复位的R-S触发器。C6A、C6B、C6C、C6D用于上电自复位以保证开机时Di+极为高电平，从而保证U5-1的正常工作。当它被保护检测电路送来的停机信号触发时发生翻转，输出信号由高转低，低电平通过D1将U5-1脚电平拉低，小于4.5V，从而从U5停止工作。从而使开关管断开，输出为零。从而保护半导体芯片。
本实用新型具有输入端欠压、过压保护，当输入电压低于160V或高于250V时，该保护电路动作。当强致冷时，芯片流过额定电流，此时，需要风扇冷却、散热。风扇因故不转(如卡死。断线)，该保护电路动作，断开电源，从而保护致冷芯片。当致冷温度达到设定值(11℃+/-1℃)温度控制电路控制输出，由强制冷转为弱致冷，从而保持水温达最佳值，达到节能降耗作用。因气温下降或长时间不用，当冰水罐内水温降到1℃左右时，需关机断电源，其特有的冰点保护电路动作关机，从而避免不必要的电能浪费，防止冰水罐冻裂与冰堵。
权利要求1.一种新型半导体致冷器智能开关电源，用于供给半导体致冷芯片工作电源，其特征在于本开关电路由主电源电路，调压电路，温度检测电路，风扇检测电路，状态指示电路等部分组成，主电源电路由Topswitch开关集成电路连接至半导体致冷芯片；调压电路由一个基准电压器件TL431与四个电阻、一个三极管和一个光藕组成，控制输出电压；温度检测电路输出连接Topswitch开关集成电路的输入端，控制开关管工作和断开状态；风扇检测电路输出连接Topswitch开关集成电路的输入端，控制开关管工作、断开状态
2.根据权利要求1所述的新型半导体致冷器智能开关电源，其特征在于主电源电路由Topswitch开关集成电路连接至半导体致冷芯片，其输出电压受基准电压器件U4通过光耦管U3控制，三极管Q2的C极电平控制开关管1脚，从而控制开关管工作、断开状态。
3.根据权利要求1或2所述的新型半导体致冷器智能开关电源，其特征在于TL431的3脚提供给光耦管U3-2脚一个基准电压，R8为电压取样电阻，R9、R11组成分压电路，以确定其基准电压器件U4的3脚基准电压，三极管Q3与R10组成一个U4的下偏置电路，当Q3导通时，其下偏置电阻变小，使U4-3脚电压高，从而使输出电压高，反之，则输出低。
4.根据权利要求1所述的新型半导体致冷器智能开关电源，其特征在于温度检测电路采用2个比较器，比较器1的Vin+给定电压，由R15和R16分压提供；比较器2的Vin-电压，由R31和R32分压提供；比较器1的Vin-电压和比较器2 Vin+连接到Rt，比较器1的输出连接到Q3的输入端。
5.根据权利要求1所述的新型半导体致冷器智能开关电源，其特征在于与风扇检测电路中的R28连接比较器4的Vin+电压和比较器3 Vin-电压端，比较器3的Vin+电压由R26和R27分压提供，比较器4 Vin-电压由R24和R25分压提供。
6.根据权利要求4或5所述的新型半导体致冷器智能开关电源，其特征在于比较器2、比较器3、比较器4的输出端通过D6、D7、D8构成或电路输出至三极管Q4的输入端，Q4的输出通过U2及Q1、Q2组成的R-S触发电路连接Topswitch开关集成电路U5的输入端1脚。
7.根据权利要求6所述的新型半导体致冷器智能开关电源，其特征在于R-S触发器中的Q1、Q2与C6A、C6B、C6C、C6D组成一个带上电自复位的R-S触发器。
专利摘要本实用新型涉及了一种开关电源,特别适用于智能化半导体致冷开关电源。它由主电源电路,调压电路,温度检测电路,风扇检测电路,状态指示电路五大部分组成,主电源电路由Topswitch开关集成电路连接至半导体致冷芯片,调压电路控制输出电压;温度检测电路输出连接开关电路的输入端,控制开关管工作和断开状态;风扇检测电路输出连接开关集成电路的输入端,控制开关状态。本实用新型与现有技术相比,具有节能、安全、智能化等优点。
文档编号H02M3/00GK2383267SQ9920744
公开日2000年6月14日 申请日期1999年4月12日 优先权日1999年4月12日
发明者黄万江 申请人:黄万江