半导体低温试验箱装置的制作方法

本实用新型属于半导体领域，特别涉及半导体低温试验箱装置。

背景技术：

传统的低温试验箱是基于压缩机制冷的原理制成，主要由制冷剂、压缩机、冷凝器等部件构成，具有原理简单、技术成熟等优点，适用于家电应用、大规模工业应用等场合，但是由于结构复杂、部件笨重，因此不适合在对体积、重量等有较高要求的场合。

基于半导体致冷原理的各种高低温冷阱，一般利用半导体器件作为冷源，通过传统的PID控制器对制冷器进行控制。这种装置适用于实验室环境下的致冷应用，具有控温精度高，无电磁干扰等优点，但是由于功耗较大，不利于在户外环境下工作，同时成本相比传统制冷的低温试验箱明显增加。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了半导体低温试验箱装置，用于借助半导体制冷的方式对试验箱进行降温。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供的半导体低温试验箱装置，所述装置包括：

用于获取发热元件的红外图像的红外热成像传感器，红外热成像传感器的输出端连接有微控制单元的输入端，微控制单元的输出端连接有半导体制冷组件的一端，半导体制冷组件的另一端通过导向冷管连接至发热元件，所述导向冷管靠近发热元件的一端与发热元件之间设有第一间距，在导向冷中设有电机，在电机转轴上设有扇叶；

还包括向红外热成像传感器、微控制单元以及半导体制冷组件供电的供电单元。

可选的，所述半导体制冷组件包括由预设数量半导体制冷元件构成的制冷阵列。

可选的，在微控制单元与半导体制冷组件之间，还设有无触点控制单元。

可选的，所述无触点控制单元包括由预设数量无触点开关构成的开关阵列；

其中，每个无触点开关控制每个半导体制冷元件所处回路的通断。

可选的，无触点开关为P型MOS管。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

通过结合红外热成像传感器动态分析被制冷组件的热场分布，并利用基于神经网络的模糊控制算法，用数字信号处理芯片实现对半导体制冷片的无触点直流控制，大大降低了系统功耗，提高制冷效果，实现在野外环境下通过小功率储能系统对电力测试仪器在内的发热元件进行迅速制冷的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的半导体低温试验箱装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的半导体低温试验箱装置的部分示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。

实施例一

本实用新型提供的半导体低温试验箱装置，所述装置包括：

用于获取发热元件的红外图像的红外热成像传感器，红外热成像传感器的输出端连接有微控制单元的输入端，微控制单元的输出端连接有半导体制冷组件的一端，半导体制冷组件的另一端通过导向冷管连接至发热元件，所述导向冷管靠近发热元件的一端与发热元件之间设有第一间距，在导向冷中设有电机，在电机转轴上设有扇叶；

还包括向红外热成像传感器、微控制单元以及半导体制冷组件供电的供电单元。

在实施中，红外热成像传感器用于每个预设时间间隔对发热元件进行拍照，将代表发热元件不同区域发热情况的照片传输至微控制单元，微控制单元根据照片反应的发热情况，控制半导体制冷组件进行制冷产生冷风，将产生的冷风借助导向冷管传输至发热元件，以低温空气吹过的方式对发热元件进行降温，从而降低发热元件的发热情况。

为了增强对发热元件的制冷效果，特将导风冷管的末端与发热元件之间间隔第一间距，而并非将末端直接贴附在发热元件表面。这样处理是为了令导风冷管内扇叶转动吹出的冷风在接触发热元件表面后产生随机方向的乱流，增加冷空气与发热元件表面的接触面积，增强对发热元件的散热效果。

可选的，所述半导体制冷组件包括由预设数量半导体制冷元件构成的制冷阵列。

在实施中，为了提高半导体制冷组件的制冷效率，将单个的半导体制冷组件替换为多个半导体制冷元件组成的制冷阵列。这样如果发热元件的发热面积较小，可以仅开通部分半导体制冷元件，在满足降温需求的同时，还可以节省供电单元的能耗，变相延长了制冷时间。

可选的，在微控制单元与半导体制冷组件之间，还设有无触点控制单元。

在实施中，为了对半导体制冷组件进行控制，在微控制单元与半导体制冷组件之间设有起通断作用的无触点控制单元。具体的无触点控制单元包括由预设数量无触点开关构成的开关阵列；每个无触点开关控制每个半导体制冷元件所处回路的通断。

这里之所以采用无触点控制单元，是为了防止触点在通断状态切换时容易产生的尖端高压放电现象，延长半导体制冷组件的使用寿命。

另外在半导体制冷组件采用制冷阵列的前提下，无触点控制单元也采用开关阵列的组成方式，并且使得每个无触点开关控制每个半导体制冷元件所处回路的通断。

这样设置后能够令微控制单元借助无触点开关对每个半导体制冷元件的工作进行精确控制，从而根据发热元件的发热程度甚至发热区域选取对应位置或对应数量的半导体制冷元件进行制冷操作，同样在满足制冷需求的同时降低能耗。

可选的，无触点开关为P型MOS管。

本实用新型提供的半导体低温试验箱装置，包括红外热成像传感器，红外热成像传感器的输出端连接微控制单元的输入端，微控制单元的输出端连接有半导体制冷组件的一端，半导体制冷组件的另一端通过导向冷管连接至发热元件，所述导向冷管靠近发热元件的一端与发热元件之间设有第一间距，还包括向红外热成像传感器、微控制单元以及半导体制冷组件供电的供电单元。通过红外热成像传感器对发热元件进行拍照，将代表发热元件不同区域发热情况的照片传输至微控制单元，微控制单元根据照片反应的发热情况，控制半导体制冷组件进行制冷产生冷风，将产生的冷风借助导向冷管传输至发热元件，以低温空气吹过的方式对发热元件进行降温，从而降低发热元件的发热情况。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。