一种TEC控制电路的制作方法

本实用新型属于光纤陀螺传感器领域，尤其涉及一种tec控制电路。

背景技术：

近年来，由于光纤陀螺仪许多优异的性能，使得其应用越来越广泛。其中的核心器件激光器对温度较为敏感，温度变化会影响其波长稳定性以及光功率稳定性，从而影响陀螺的稳定性和可靠性。为保证激光器温度稳定和可靠性，激光器上设置的tec，tec控制电路是控制激光器上的tec使激光器温度稳定，从而保证光纤陀螺的可靠性和稳定性。目前的tec控制电路具有成本较高，效率也较低，功耗较大的缺点。

技术实现要素：

为要解决上述问题。本实用新型提供一种tec控制电路。

本实用新型的技术方案：一种tec控制电路，可用于泵浦激光器的温度控制，包括电连接温度采集电路、比较器电路、pid电路、信号处理电路、pwm电路、h桥驱动电路，所述温度采集电路的输出端与所述比较器电路输入端以及所述pid电路的输入端连接，所述pid电路的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述pwm电路的输入端连接，所述pwm电路的输出端与所述h桥驱动电路的输入端连接，所述比较器电路输出端与所述h桥控制电路的方向控制端连接；

所述温度采集电路，将温度变化值转换为电信号，输出给下一级。

所述比较器电路，对温度采集所输出的值与设定值进行比较，输出到h桥驱动电路的方向控制端。

所述pid电路，对第一放大器输出的值进行比例积分微分运算。

所述信号处理电路，对pid电路输出的值进行处理。

所述pwm电路，对h桥驱动电路进行控制。

所述h桥驱动电路，对tec进行驱动。

所述温度采集电路，采用电阻平衡桥进行输入，当环境温度发生改变，热敏电阻的阻值也随之改变，电阻平衡桥失衡，通过运算放大器将偏移量进行输出。

所述比较器电路，通过对温度采集电路输出的信号通过运算放大器进行比较判断，确定温度的变化方向，输出到h桥驱动电路模块，确定h桥驱动电路的方向。

所述pid电路，通过对温度采集电路输出的信号进行比例积分微分运算，输出给信号处理电路。

所述信号处理电路，对pid输出的信号进行比较分析后输出给pwm控制电路。判断正常的值直接送入pwm电路，异常的值经过运算放大器处理后再进入pwm电路。

所述pwm电路，根据所述信号处理电路输出的信号进行控制调整pwm，将pwm信号输出到h桥驱动电路。

所述h桥驱动电路，由温度变化方向检测电路控制h桥驱动的方向，pwm电路输出的pwm信号控制tec的电流大小。

本实用新型的有益效果：当环境温度发生变化，温度采集电路将输出偏移量给温度变化方向检测电路以及pid电路，pid电路对信号进行比例积分微分运算后，输出给信号处理电路。信号处理电路对信号进行判断后送入pwm电路，pwm电路根据输入的信号产生对应脉宽的pwm信号输出给h桥驱动电路。h桥驱动电路通过温度变化方向检测电路确定h桥驱动的方向，通过pwm输入控制驱动电流的大小，实现对tec的控制，使得温度得到控制，且工作效率高、功耗低、成本低。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的温度采集电路的电路图。

图3本实用新型的比较器电路的电路图。

图4本实用新型的h桥驱动电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出说明。

实施例1

一种tec控制电路，包括电连接的温度采集电路、比较器电路、pid电路、信号处理电路、pwm电路、h桥驱动电路，温度采集电路输出端连接pid电路和比较器电路输入端，pid电路输出端连接信号处理电路输入端，信号处理电路输出端连接pwm电路输入端，pwm电路输出端连接h桥驱动电路输入端，比较器电路输出端连接h桥驱动电路的方向控制端；

温度采集电路，将温度变化值转换为电信号，输出给下一级。

比较器电路，对温度采集所输出的值与设定值进行比较，输出到h桥驱动电路的方向控制端。

pid电路，对第一放大器输出的值进行比例积分微分运算。

信号处理电路，对pid电路输出的值进行处理。

pwm电路，对h桥驱动电路进行控制。

h桥驱动电路，对tec进行驱动。

温度检测电路，采用电阻平衡桥进行输入，当环境温度发生改变，热敏电阻的阻值也随之改变，电阻平衡桥失衡，通过运算放大器将偏移量进行输出。

比较器电路，通过对温度检测电路输出的信号通过运算放大器进行比较判断，确定温度的变化方向，输出到h桥驱动电路模块，确定h桥驱动电路的方向。

pid电路，通过对温度采集电路输出的信号进行比例积分微分运算，输出给信号处理电路。

信号处理电路，对pid输出的信号进行比较分析后输出给pwm控制电路。判断正常的值直接送入pwm电路，异常的值经过运算放大器处理后再进入pwm电路。

pwm电路，根据信号处理电路输出的信号进行控制调整pwm，将pwm信号输出到h桥驱动电路。

h桥驱动电路，由温度变化方向检测电路控制h桥驱动的方向，pwm电路输出的pwm信号控制tec的电流大小。

实施例2

一种tec控制电路，可用于泵浦激光器的温度控制，包括电连接温度采集电路、比较器电路、pid电路、信号处理电路、pwm电路、h桥驱动电路；

温度采集电路，将温度变化值转换为电信号，输出给下一级。

比较器电路，对温度采集所输出的值与设定值进行比较，输出到h桥驱动电路的方向控制端。

pid电路，对第一放大器输出的值进行比例积分微分运算。

信号处理电路，对pid电路输出的值进行处理。

pwm电路，对h桥驱动电路进行控制。

h桥驱动电路，对tec进行驱动。

温度采集电路的输出端与比较器电路输入端以及pid电路的输入端连接，pid电路的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与pwm电路的输入端连接，pwm电路的输出端与h桥驱动电路的输入端连接，比较器电路输出端与h桥控制电路的方向控制端连接。

温度采集电路，采用电阻平衡桥进行输入，当环境温度发生改变，热敏电阻的阻值也随之改变，电阻平衡桥失衡，通过运算放大器将偏移量进行输出。

比较器电路，通过对温度采集电路输出的信号通过运算放大器进行比较判断，确定温度的变化方向，输出到h桥驱动电路模块，确定h桥驱动电路的方向。

pid电路，通过对温度采集电路输出的信号进行比例积分微分运算，输出给信号处理电路。

信号处理电路，对pid输出的信号进行比较分析后输出给pwm控制电路。判断正常的值直接送入pwm电路，异常的值经过运算放大器处理后再进入pwm电路。

pwm电路，根据信号处理电路输出的信号进行控制调整pwm，将pwm信号输出到h桥驱动电路。

h桥驱动电路，由温度变化方向检测电路控制h桥驱动的方向，pwm电路输出的pwm信号控制tec的电流大小。

实施例3

图1是本实用新型的结构框图。一种tec控制电路，包括电连接的温度采集电路、比较器电路、pid电路、信号处理电路、pwm电路、h桥驱动电路，其特征在于温度采集电路输出端连接pid电路和比较器电路输入端，pid电路输出端连接信号处理电路输入端，信号处理电路输出端连接pwm电路输入端，pwm电路输出端连接h桥驱动电路输入端，比较器电路输出端连接h桥驱动电路的方向控制端。

图2是本实用新型的温度采集电路的电路图。温度采集电路，将温度变化值转换为电信号，输出给pid电路和比较器电路。

温度采集电路采用电阻平衡桥结构；电阻平衡桥结构与第一放大器n1的输入端连接；电阻平衡桥结构包括热敏电阻ntc、电阻r1、电阻r2、电阻r3；

第二电阻r2和热敏电阻ntc一端与第一放大器n1正向输入端连接；第三电阻r3与第一电阻r1一端与第一放大器n1反向输入端连接；第一放大器n1的输出端与pid电路的输入端以及比较器电路的输入端连接。

第二电阻r2与第三电阻r3另一端与ref电源端连接，ntc热敏电阻与第一电阻r1另一端与地端连接。

图3本实用新型的比较器电路的电路图。比较器电路，对温度采集所输出的值与设定值进行比较并判断温度变化的方向，将比较后的值输出到h桥驱动电路的方向控制端。

比较器电路包括第四电阻r4、第五电阻r5和第三放大器n3，第四电阻r4和第五电阻r5与第三放大器n3的反向输入端连接，具体地，第四电阻r4和第五电阻r5以及第三放大器n3的反向输入端连接，比较器电路的第三放大器n3的反向输入端连接与第一放大器n1的输出端连接，第三放大器n3的输出端与h桥驱动电路的输入端连接，第五电阻与地端连接。

pid电路，对第一放大器n1输出的值进行比例积分微分运算输出给信号处理电路。信号处理电路，对pid输出的信号进行比较分析后输出给pwm控制电路，判断正常的值直接送入pwm电路，异常的值经过运算放大器处理后再进入pwm电路。

pwm电路，根据信号处理电路输出的信号进行控制调整pwm，将pwm信号输出到h桥驱动电路，对h桥驱动电路进行控制。

图4本实用新型的h桥驱动电路的电路图。比较器电路输出的值以及pwm电路输出的值输出到h桥驱动电路对h桥驱动电路的导通方向和电流进行控制；h桥驱动电路可以通过pwm输出的心信号进行调节控制tec电流，对tec进行驱动和控制。

h桥驱动电路包括第六电阻r6、场效应管g1、三极管q1、三极管q4、电感l1、电容c11、第八电阻r8、场效应管g3的栅极、第九电阻r9；

第六电阻r6与场效应管g1的栅极和漏极连接，三极管q1的基极与pwm电路的输出端连接，三级管q1的集电极与场效应管g1的栅极连接，三极管q1的发射极与三极管q4的集电极连接，三极管q4的基极与比较器电路的输出端连接；

场效应管g1的源极与电感l1以及场效应管g3的源级连接，电感l1与电容c11以及第八电阻r8连接，场效应管g3的栅极与第九电阻r9以及三极管q5的集电极连接，三极管q5的基极与比较器的输出端连接。

h桥驱动电路还包括第七电阻r7、场效应管g2、三极管q2、三极管q3、电感l2、电容c12、场效应管g4、第十电阻r10、三极管q6；

第七电阻r7与场效应管g2的栅极和漏极连接，三极管q2的基极与pwm电路的输出端连接，三级管q2的集电极与场效应管g2的栅极连接，三极管q2的发射极与三极管q3的集电极连接，三极管q3的基极与比较器电路的输出端连接；

场效应管g2的源极与电感l2以及场效应管g4的源级连接，电感l2与电容c12连接，场效应管g4的栅极与第十电阻r10以及三极管q6的集电极连接，三极管q6的基极与比较器的输出端连接。

实施例4

图1是本实用新型的结构框图。tec控制电路包括温度采集电路、比较器电路、pid电路、能够、电路、pwm电路、h桥驱动电路，温度采集电路输出端连接pid电路和比较器电路输入端，pid电路输出端连接信号处理电路输入端，信号处理电路输出端连接pwm电路输入端，pwm电路输出端连接h桥驱动电路输入端，比较器电路输出端连接h桥驱动电路的方向控制端；

图2是本实用新型的温度采集电路的电路图。当环境温度发生变化时，ntc热敏电阻阻值发生改变，导致平衡桥发生偏移，通过第一放大器n1进行放大输出给比较器电路和pid电路。

具体地，第二电阻r2与ntc电阻以及第一放大器n1正向输入端连接，第三电阻r3与第一电阻r1以及第一放大器n1反向输入端连接。第一放大器n1的输出端与pid电路的输入端以及比较器电路的第三放大器n3的反向输入端连接。

温度采集电路中第二电阻r2与第三电阻r3需要与ref电源端连接，ntc热敏电阻与第一电阻r1需要与地端连接。

温度采集电路中的第一放大器n1的第八引脚和第四引脚需要分别接电源和地端。

图3本实用新型的比较器电路的电路图。比较器电路，将的温度采集电路输出的值与所设定的值进行比较，从而判断温度变化的方向，将比较后的值输出给h桥驱动电路。

具体地，第四电阻r4和第五电阻r5以及第三放大器n3的反向输入端连接，第三放大器n3的输出端与h桥驱动电路的输入端连接。

比较器电路的第五电阻需要与地端连接。

比较器电路的第三放大器的第八引脚和第四引脚分别需要与电源端和地端连接。

信号处理电路，对pid输出的信号进行比较分析后输出给pwm控制电路，判断正常的值直接送入pwm电路，异常的值经过运算放大器处理后再进入pwm电路。

pwm电路，根据信号处理电路输出的信号进行控制调整pwm，将pwm信号输出到h桥驱动电路，对h桥驱动电路进行控制。

图3本实用新型的比较器电路的电路图。比较器电路输出的值以及pwm电路输出的值输出到h桥驱动电路对h桥驱动电路的方向和电流进行控制，从而实现对tec的控制。

具体地，第六电阻r6与场效应管g1的栅极和漏极连接，三极管q1的基极与pwm电路的输出端连接，三级管q1的集电极与场效应管g1的栅极连接，三极管q1的发射极与三极管q4的集电极连接，三极管q4的基极与比较器电路的输出端连接。场效应管g1的源极与电感l1以及场效应管g3的源级连接，电感l1与电容c11以及第八电阻r8连接，场效应管g3的栅极与第九电阻r9以及三极管q5的集电极连接，三极管q5的基极与比较器的输出端连接。第七电阻r7与场效应管g2的栅极和漏极连接，三极管q2的基极与pwm电路的输出端连接，三级管q2的集电极与场效应管g2的栅极连接，三极管q2的发射极与三极管q3的集电极连接，三极管q3的基极与比较器电路的输出端连接。场效应管g2的源极与电感l2以及场效应管g4的源级连接，电感l2与电容c12连接，场效应管g4的栅极与第十电阻r10以及三极管q6的集电极连接，三极管q6的基极与比较器的输出端连接。

h桥驱动电路中有需要与电源vcc的器件，包括场效应管g1的漏极、场效应管g2的漏极、第九电阻r9、第十电阻r10，都需要与电源vcc端连接。

h桥驱动电路中有需要和地端连接的器件，包括三极管q4的发射极、电容c11、三极管q5的发射极、场效应管g3的漏极，三极管q3的发射极、电容c12、三极管q6的发射极、场效应管g4的漏极，都需要与地端连接。

本实用新型通过温度采集电路采集温度变化，输出给比较器电路以及pid电路，pid电路进行比例积分微分后输出到pwm电路，pwm电路根据pid电路输出的值输出相应的pwm信号，输出到h桥驱动电路进行控制电流大小，比较器电路将比较后的值输出到h桥驱动电路的方向控制端，控制h桥驱动电路的电流方向，从而实现对tec的控制。