专利名称：基于热电制冷器的温度控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热电控制技术，尤其涉及一种基于热电制冷器的温度控制方法及装置。
背景技术：
为了实现数据在光纤上的传输，数据需要通过光纤收发器进行电光转换和光电转换。其中，电光转换是通过半导体激光器来完成的。
根据调制方式的不同，半导体激光器主要分为直接调制激光器和外调制激光器。
电吸收调制激光器(EML,Electro-absorption Modulated Laser)是外调制激光器中的一种，能够更好的适应长距离高速率的光传输。且由于其拥有较好的光谱特性、响应速度快、功耗低等特点，在光通信领域中应用广泛。
在使用中，电吸收调制激光器的中心波长、输出功率等性能参数都受到电吸收调制激光器温度的影响。所以，对电吸收调制激光器温度的控制显得尤其重要。其中，热电制冷器(TEC, Thermoelectric Cooler)是电吸收调制激光器中调节温度的部分,通过控制流过热电制冷器的电流大小和方向就能控制电吸收调制激光器的温度，从而稳定电吸收调制激光器的输出功率和中心波长。
而现有的大多数热电制冷器的自动控制电路，由滤波电感和电容以及MOS管组成，并且由两个脉宽调制(PWM，Pulse Width Modulation)信号来控制H桥的四个开关的通断。
图1是现有技术中基于热电制冷器的温度控制装置的电路结构示意图。参见图1，该装置包括:第一 P型MOS管101、第二 P型MOS管102、电感器103、热电制冷器104、电感器105、第一 N型MOS管106以及第二 N型MOS管107。其中，
输入到第一 P型MOS管101的PWM信号和输入到第一 N型MOS管106的PWM信号为同一路信号，设为第一路PWM信号。输入到第二 P型MOS管102的PWM信号和输入到第二 N型MOS管107的PWM信号为同一路信号，设为第二路PWM信号。
当第一 P型MOS管101的栅极输入的PWM信号为低电平信号、第二 P型MOS管102的栅极输入的PWM信号为高电平信号、第一 N型MOS管106的栅极输入的PWM信号为低电平信号以及第二 N型MOS管107的栅极输入的PWM信号为高电平信号时，第一 P型MOS管101导通，第二 P型MOS管102截止，第一 N型MOS管106截止，第二 N型MOS管107导通，电流从电源Vcc流入第一 P型MOS管101，接着流过电感器103，然后流过热电制冷器104，之后流过电感器105，随后流过第二 N型MOS管107，最后流入地，此过程使得热电制冷器进行加热。当第一 P型MOS管101的栅极输入的PWM信号为高电平信号、第二 P型MOS管102的栅极输入的PWM信号为低电平信号、第一 N型MOS管106的栅极输入的PWM信号为高电平信号以及第二 N型MOS管107的栅极输入的PWM信号为低电平信号时，第一 P型MOS管101截止，第二 P型MOS管102导通，第一 N型MOS管106导通，第二 N型MOS管107截止，电流从电源Vcc流入第二 P型MOS管102，接着流过电感器105，然后流过热电制冷器104，之后流过电感器103，随后流过第一 N型MOS管106，最后流入地，此过程使得热电制冷器进行制冷。这样，通过控制第一路PWM信号和第二路PWM信号，可以控制流经热电制冷器中电流的方向，使热电制冷器进行加热或制冷，从而控制电吸收调制激光器中温度在预先设置的温度范围内。
由上述可知，目前的热电制冷器，通过PWM信号控制流经热电制冷器中电流的方向进行温度控制，流经热电制冷器的电流较为恒定，不能调节流经热电制冷器的电流大小，使得温度控制所需的时间较长，控制效率较低。例如，在初始加热以及制冷时，需要增大流经热电制冷器的电流，以减少热电制冷器加热到预先设置的温度所需的时间，从而更快地稳定电吸收调制激光器的性能参数。发明内容
本发明的实施例提供一种基于热电制冷器的温度控制方法，降低温度控制所需的时间、提升控制效率。
本发明的实施例还提供一种基于热电制冷器的温度控制装置，降低温度控制所需的时间、提升控制效率。
为达到上述目的，本发明提供的一种基于热电制冷器的温度控制方法，该方法包括:
A，接收感测的电吸收调制激光器温度，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，执行步骤B，如果大于，执行步骤C，如果等于，执行步骤D ；
B，向直流转换器输出电压降低信息，触发调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；
C，向直流转换器输出电压升高信息，触发升高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；
D，向直流转换器输出电压默认信息，触发与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压调节到预先设置的默认值。
其中，所述步骤B进一步包括:
输出第一触发信息，在第一触发信息为低电平时，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路。
其中，所述步骤C进一步包括:
输出第二触发信息，在第二触发信息为高电平时，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路。
其中，所述步骤D进一步包括:
输出第三触发信息，在第三触发信息为高电平时，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路，在第三触发信息为低电平时，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路。
其中，所述温度阈值包括:低温阈值以及高温阈值，所述步骤A为:
感测电吸收调制激光器的温度，如果接收的温度是否小于预先设置的低温阈值，如果小于，执行步骤B，如果接收的温度大于高温阈值，执行步骤C，如果接收的温度不小于预先设置的低温阈值、且不大于预先设置的高温阈值，执行步骤D。
其中，所述第一触发信息、第二触发信息和第三触发信息为PWM信号，第一触发信息对应的PWM信号的占空比小于0.5，第二触发信息对应的PWM信号的占空比大于0.5，第三触发信息对应的PWM信号的占空比等于0.5。
其中，所述第一触发信息包括:第一 PWM信号以及第二 PWM信号，其中，微控制器将第一 PWM信号输出至P型MOS管的栅极，将第二 PWM信号输出至N型MOS管的栅极，在第一PWM信号处于低电平时，第二 PWM信号为低电平，在第一 PWM信号处于高电平且占空比小于0.5时，第二 PWM信号为高电平或低电平。
其中，所述第二触发信息包括:第三PWM信号以及第四PWM信号，其中，微控制器将第三PWM信号输出至P型MOS管的栅极，将第四PWM信号输出至N型MOS管的栅极，在第四PWM信号处于高电平时，第三PWM信号为高电平；在第四PWM信号处于低电平且占空比大于0.5时，第三PWM信号为高电平或低电平。
一种基于热电制冷器的温度控制装置，该装置包括:电吸收调制激光器、直流转换器、微控制器、P型MOS管、N型MOS管以及电感器，其中，
电吸收调制激光器，用于感测温度，将感测得到的温度信息输出至微控制器；在电流通过电感器流进时，产生热量，在电流流出进入电感器时，产生制冷量；
微控制器，用于接收温度信息，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，向P型MOS管以及N型MOS管输出第一触发信息，向直流转换器输出电压降低信息；如果大于，向P型MOS管以及N型MOS管输出第二触发信息，向直流转换器输出电压升高信息；如果等于，向P型MOS管以及N型MOS管输出第三触发信息，向直流转换器输出电压默认信息；
P型MOS管，用于在接收的第一触发信息或第三触发信息为低电平时，切换至导通状态，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路；在接收的第二触发信息或第三触发信息为高电平时，切换至截止状态；
N型MOS管，用于在接收的第一触发信息或第三触发信息为低电平时，切换至截止状态；在接收的第二触发信息或第三触发信息为高电平时，切换至导通状态，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路；
直流转换器，用于接收电压降低信息，调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；接收电压升高信息，调高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；接收电压默认信息，将与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压调节到预先设置的默认值；
电感器，用于对流经的电流进行滤波。
较佳地，所述P型MOS管的栅极与微控制器相连，漏极与工作电压相连，源极与电感器的一端相连；N型MOS管的栅极与微控制器相连，漏极接地，源极与电感器的一端相连。
较佳地，所述电吸收调制激光器包括:热电制冷器、热敏电阻以及电阻，其中，
热电制冷器的一端与电感器的另一端相连，另一端与直流转换器相连，在电流通过电感器流进时，产生热量，在电流流出进入电感器时，产生制冷量；
热敏电阻的一端接地，另一端分别与用于分压的电阻的一端以及微控制器相连；电阻的另一端与第二工作电压相连；
热敏电阻感测热电制冷器的温度，将感测得到的温度信息输出至微控制器。
较佳地，所述电吸收调制激光器包括:热电制冷器以及温度传感器，其中，
热电制冷器的一端与电感器的另一端相连，另一端与直流转换器相连，在电流通过电感器流进时，产生热量，在电流流出进入电感器时，产生制冷量；
温度传感器感测热电制冷器的温度，将感测得到的温度信息输出至微控制器。
较佳地，所述温度阈值包括:低温阈值以及高温阈值，
所述微控制器，用于接收温度信息，如果接收的温度小于预先设置的低温阈值，向P型MOS管以及N型MOS管输出第一触发信息，向直流转换器输出电压降低信息；如果接收的温度大于预先设置的高温阈值，向P型MOS管以及N型MOS管输出第二触发信息，向直流转换器输出电压升高信息；如果接收的温度不小于预先设置的低温阈值、且不大于预先设置的高温阈值，向P型MOS管以及N型MOS管输出第三触发信息，向直流转换器输出电压默认信息。
较佳地，所述第一触发信息、第二触发信息和第三触发信息为PWM信号，第一触发信息对应的PWM信号的占空比小于0.5，第二触发信息对应的PWM信号的占空比大于0.5，第三触发信息对应的PWM信号的占空比等于0.5。
由上述技术方案可见，本发明实施例提供的一种基于热电制冷器的温度控制方法及装置。A，接收感测的电吸收调制激光器温度，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，执行步骤B，如果大于，执行步骤C，如果等于，执行步骤D ；B,向直流转换器输出电压降低信息，触发调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；C，向直流转换器输出电压升高信息，触发升高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；D，向直流转换器输出电压默认信息，触发与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压调节到预先设置的默认值。这样，通过增加直流转换器以和原来的脉宽调制信号共同控制热电制冷器的电流大小和方向，降低了温度控制所需的时间、提升了控制效率，提高了控制精度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是现有技术中热电制冷器的温度控制装置的电路结构示意图。
图2是本发明基于热电制冷器的温度控制装置的电路结构示意图。
图3为本发明基于热电制冷器的温度控制方法流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本发明提出一种基于热电制冷器的温度控制装置，和现有技术中只通过控制PWM信号来控制热电制冷器的电流方向的装置相比，本发明通过增加直流转换器(DC/DC)，从而和输出的PWM信号相互配合共同控制热电制冷器的电流方向和大小，使得温度控制精度更闻。
图2是本发明基于热电制冷器的温度控制装置的电路结构示意图。参见图2，该装置包括:电吸收调制激光器205、直流转换器204、微控制器(MCU，Micro Control Unit)201、P型MOS管202、N型MOS管203、以及电感器208，其中，
在本实施例中，设热电制冷器206和电感器208相连的一端为输入端，和直流转换器204相连的另一端为输出端。其中，电流从热电制冷器206的输入端正向流入时,热电制冷器206处于加热状态；电流从热电制冷器206的输出端反向流入时，热电制冷器206处于制冷状态。热电制冷器206通过制冷或制热来改变电吸收调制激光器205的温度，且热电制冷器206总是处于一个动态平衡的状态。热敏电阻207用于感受电吸收调制激光器205的温度，并将其感受到的温度值以电压信号的形式通过微控制器201的输入端(即模数转换(A/D)接口)输入到微控制器201内部的模数转换器(ADC,Analog-to_Digital Converter)。
电吸收调制激光器205，用于感测温度，将感测得到的温度信息输出至微控制器201 ;在电流通过电感器208流进时，产生热量，在电流流出进入电感器208时，产生制冷量;
微控制器201，用于接收温度信息，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，向P型MOS管202以及N型MOS管203输出第一触发信息，向直流转换器204输出电压降低信息；如果大于，向P型MOS管202以及N型MOS管203输出第二触发信息，向直流转换器204输出电压升高信息；如果等于，向P型MOS管202以及N型MOS管203输出第三触发信息，向直流转换器204输出电压默认信息；
P型MOS管202，用于在接收的第一触发信息或第三触发信息为低电平时，切换至导通状态，驱动电流依序流经P型MOS管202、电感器208、电吸收调制激光器205以及直流转换器204，形成电流回路；在接收的第二触发信息或第三触发信息为高电平时，切换至截止状态；
本发明实施例中，在P型MOS管202导通时，直流转换器204内设置有置地端，P型MOS管202、电感器208、电吸收调制激光器205以及直流转换器204内设置的置地端形成电流回路。
N型MOS管203，用于在接收的第一触发信息或第三触发信息为低电平时，切换至截止状态；在接收的第二触发信息或第三触发信息为高电平时，切换至导通状态，驱动电流依序流经直流转换器204、电吸收调制激光器205、电感器208以及N型MOS管203，形成电流回路；
直流转换器204，用于接收电压降低信息，调低与直流转换器204相连的电吸收调制激光器205 —端的电压；接收电压升高信息，调高与直流转换器204相连的电吸收调制激光器205 —端的电压；接收电压默认信息，将与直流转换器204相连的电吸收调制激光器205 一端的电压调节到预先设置的默认值；
本发明实施例中，在电吸收调制激光器205小于预先设置的温度阈值时，调低与直流转换器204相连的电吸收调制激光器205 —端的电压，由于P型MOS管202的工作电压恒定，使得电吸收调制激光器205两端的电压差增大，从而使得由P型MOS管202流经电吸收调制激光器205的电流增大，产生的热量多，使得温度控制所需的时间缩短，从而提升了控制效率；而在电吸收调制激光器205大于预先设置的温度阈值时，由直流转换器204提供电吸收调制激光器205的工作电压，通过调高与直流转换器204相连的电吸收调制激光器205 —端的电压，使得电吸收调制激光器205两端的电压差增大，从而使得由直流转换器204流经电吸收调制激光器205的电流增大，产生的制冷量多，使得达到温度控制所需的时间缩短，从而也提升了控制效率。
电感器208，用于对流经的电流进行滤波。
本发明实施例中，P型MOS管202的栅极与微控制器201相连，漏极与工作电压(Vccl)相连，源极与电感器208的一端相连小型MOS管203的栅极与微控制器201相连，漏极接地，源极与电感器208的一端相连。
较佳地，第一触发信息、第二触发信息和第三触发信息为PWM信号。其中，第一触发信息对应的PWM信号的占空比小于0.5，以使得电吸收调制激光器205的加热时间超过制冷时间，使电吸收调制激光器205的温度升高；第二触发信息对应的PWM信号的占空比大于0.5，以使得电吸收调制激光器205的制冷时间超过加热时间，使电吸收调制激光器205的温度降低；第三触发信息对应的PWM信号的占空比等于0.5，以使得电吸收调制激光器205的加热时间与制冷时间相均衡，使电吸收调制激光器205的温度维持在预先设置的温度范围内。
当然，实际应用中，第一触发信息以及第二触发信息中，也可以包括不同的PWM信号。例如，第一触发信息包括第一 PWM信号以及第二 PWM信号，其中，微控制器201将第一PWM信号输出至P型MOS管202的栅极，将第二 PWM信号输出至N型MOS管203的栅极，在第一 PWM信号处于低电平时，第二 PWM信号为低电平，在第一 PWM信号处于高电平时，第二PWM信号可以为高电平，也可以为低电平。也就是说，在对电吸收调制激光器205进行升温时，在P型MOS管202导通时，必须保证N型MOS管203截止。而在P型MOS管202截止时，N型MOS管203可以截止，使电吸收调制激光器205处于空闲状态，也可以导通，对电吸收调制激光器205进行制冷，但制冷时间需小于加热时间。
其中，
电吸收调制激光器105包括:热电制冷器206、热敏电阻207以及电阻209，其中，
热电制冷器的一端206与电感器208的另一端相连，另一端与直流转换器204相连，在电流通过电感器208流进时，产生热量，在电流流出进入电感器208时，产生制冷量；
热敏电阻207的一端接地，另一端分别与电阻209的一端以及微控制器201相连；电阻209的另一端与第二工作电压(Vcc2)相连，电阻209用于分压；
热敏电阻207感测热电制冷器206的温度，将感测得到的温度信息输出至微控制器 201。
本发明实施例中，热敏电阻207以及电阻209组成温度感测电路，由于热敏电阻207的热敏特性，在热电制冷器206的温度发生变化时，热敏电阻207的电阻特性相应发生变化，使得温度感测电路的电流或热敏电阻207上的电压降变化。这样，通过预先设置该热敏电阻与温度的映射关系，从而可以根据温度感测电路的电流或热敏电阻207上的电压降变化值以及预先设置的映射关系，可以获取热电制冷器206的温度信息。
当然，实际应用中，也可以通过温度传感器直接获取热电制冷器206的温度信息，电吸收调制激光器105也可以包括:热电制冷器以及温度传感器，其中，
热电制冷器的一端206与电感器208的另一端相连，另一端与直流转换器204相连，在电流通过电感器208流进时，产生热量，在电流流出进入电感器208时，产生制冷量；
温度传感器感测热电制冷器206的温度，将感测得到的温度信息输出至微控制器201。
进一步地，温度传感器也可以设置在微控制器中。
较佳地，本发明实施例中，预先设置的温度阈值还可以是多个数值，例如，包括:低温阈值以及高温阈值。相应地，
微控制器201，用于接收温度信息，如果接收的温度小于预先设置的低温阈值，向P型MOS管202以及N型MOS管203输出第一触发信息，向直流转换器204输出电压降低信息；如果接收的温度大于预先设置的高温阈值，向P型MOS管202以及N型MOS管203输出第二触发信息，向直流转换器204输出电压升高信息；如果接收的温度不小于预先设置的低温阈值、且不大于预先设置的高温阈值，向P型MOS管202以及N型MOS管203输出第三触发信息，向直流转换器204输出电压默认信息。
当然，实际应用中，温度阈值也可以根据实际需要进行设置并实现多级温度控制，使得电吸收调制激光器205的温度更为稳定，控制精度更高、控制效率更好。
本发明实施例中，当温度值小于预先设置的温度阈值时，在调节的初始阶段，微控制器201控制其第一输出端和第二输出端同时输出PWM的低电平信号，从而使得P型MOS管202导通，N型MOS管203截止，电流从第一电源Vccl流入P型MOS管202，再流入电感器208，接着流入热电制冷器206，最终流入直流转换器204的内部接地点。其中，微控制器201的第一输出端和第二输出端输出的PWM信号为同一路PWM信号。与此同时，微控制器201通过其第三输出端(即两线式串行总线(I2C)端口)控制直流转换器204的输出电压，从而当热电制冷器206输入端的电压不变时，减小直流转换器204的输出电压，增大热电制冷器206两端的压差，从而使得流过热电制冷器206的电流变大，以加快热电制冷器206的加热速度。随着热电制冷器206的加热温度逐渐接近预先设置的温度阈值，微控制器201通过其第一输出端和第二输出端控制输出的PWM信号的占空比逐渐增大，直至接近50%，从而使得P型MOS管202的导通时间逐渐变短，N型MOS管203的导通时间逐渐变长，由此，热电制冷器处于加热状态的时间变短。与此同时，微控制器201通过其第三输出端控制直流转换器204输出的电压逐渐增大，使得热电制冷器206两端的压差逐渐变小，流过热电制冷器206的电流逐渐变小，从而减缓热电制冷器206的加热速度，使得热电制冷器206的温度值逐渐接近并维持在预先设置的温度阈值。
当温度值大于预先设置的温度阈值时，微控制器201控制其第一输出端和第二输出端同时输出PWM的高电平信号，从而使得P型MOS管202截止，N型MOS管203导通，电流从直流转换器204的内部电源流入热电制冷器206，再流过电感器208，之后流过N型MOS管203，最终流入地。与此同时，微控制器201通过其第三输出端控制直流转换器204的输出电压，从而在热电制冷器206输入端电压不变的情况下，使直流转换器204输出的电压变大，导致热电制冷器206两端压差变大，使得流过热电制冷器206的电流变大，从而加快热电制冷器206的制冷速度。随着热电制冷器206的制冷温度逐渐接近标准温度值时，微控制器201通过其第一输出端和第二输出端控制输出的PWM信号的占空比逐渐减小，直至接近50%，N型MOS管203的导通时间逐渐变短，P型MOS管202的导通时间逐渐变长，从而使得热电制冷器206的制冷时间变短。与此同时，微控制器201通过其第三输出端控制直流转换器204的输出电压逐渐减小，热电制冷器206两端的压差逐渐变小，流过热电制冷器206的电流逐渐变小，热电制冷器206的制冷速度逐渐减慢，使得热电制冷器206的温度值逐渐接近并维持在预先设置的温度阈值。
较佳地，本实施例中选用了 IObit的P丽信号进行输出。
较佳地，本实施例中在微控制器中，选用12bit精度的模数转换器对电吸收调制激光器105采集的温度信息进行模数转换。
除此之外，如果本发明中需要更高精度的控制，可以通过选用更高精度的直流转换器、PWM信号以及模数转换器来满足要求。
图3为本发明基于热电制冷器的温度控制方法流程示意图。参见图3，该流程包括:
步骤301，接收感测的电吸收调制激光器温度，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，执行步骤302，如果大于，执行步骤303，如果等于，执行步骤304 ；
本步骤中，温度阈值包括:低温阈值以及高温阈值，则步骤301为:
感测电吸收调制激光器的温度，如果接收的温度是否小于预先设置的低温阈值，如果小于，执行步骤302，如果接收的温度大于高温阈值，执行步骤303，如果接收的温度不小于预先设置的低温阈值、且不大于预先设置的高温阈值，执行步骤304。
步骤302，向直流转换器输出电压降低信息，触发调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；
本步骤还可以进一步包括:
输出第一触发信息，在第一触发信息为低电平时，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路。
本发明实施例中，直流转换器内置有接地端，P型MOS管接入工作电压，在第一触发信息为低电平时，P型MOS管导通，P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器内置的接地端形成电流回路，电流通过电感器流进电吸收调制激光器，产生热量；同时，调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压，使得电吸收调制激光器两端的电压差增大，产生热量的速率更快。
步骤303，向直流转换器输出电压升高信息，触发升高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；
本步骤还可以进一步包括:
输出第二触发信息，在第二触发信息为高电平时，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路。
本发明实施例中，直流转换器作为电源，N型MOS管的源极接地，在第二触发信息为高电平时，N型MOS管导通，电流从直流转换器流出，依序流经电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，经N型MOS管的源极流入地，电流通过直流转换器流进电吸收调制激光器，产生制冷量；同时，升高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压，使得电吸收调制激光器两端的电压差增大，产生制冷量的速率更快。
步骤304，向直流转换器输出电压默认信息，触发与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压调节到预先设置的默认值。
本步骤还可以进一步包括:
输出第三触发信息，在第三触发信息为高电平时，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路，在第三触发信息为低电平时，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路。
本发明实施例中，电吸收调制激光器在第三触发信息的作用下，在加热及制冷之间进行循环，从而保持电吸收调制激光器的温度在预先设置的温度范围内。
较佳地，第一触发信息、第二触发信息和第三触发信息为PWM信号。其中，第一触发信息对应的PWM信号的占空比小于0.5，以使得电吸收调制激光器的加热时间超过制冷时间，使电吸收调制激光器的温度升高；第二触发信息对应的PWM信号的占空比大于0.5，以使得电吸收调制激光器的制冷时间超过加热时间，使电吸收调制激光器的温度降低；第三触发信息对应的PWM信号的占空比等于0.5，以使得电吸收调制激光器的加热时间与制冷时间相均衡，使电吸收调制激光器的温度维持在预先设置的温度范围内。
当然，第一触发信息还可以包括:第一PWM信号以及第二PWM信号，其中，微控制器将第一 PWM信号输出至P型MOS管的栅极，将第二 PWM信号输出至N型MOS管的栅极，在第一 PWM信号处于低电平时，第二 PWM信号为低电平，在第一 PWM信号处于高电平时，第二 PWM信号可以为高电平，也可以为低电平。其中，如果第一 PWM信号处于高电平时，第二 PWM信号为高电平，则第一 PWM信号的占空比小于0.5。
第二触发信息还可以包括:第三PWM信号以及第四PWM信号，其中，微控制器将第三PWM信号输出至P型MOS管的栅极，将第四PWM信号输出至N型MOS管的栅极，在第四PWM信号处于高电平时，第三PWM信号为高电平；在第四PWM信号处于低电平时，第三PWM信号可以为高电平，也可以为低电平。其中，如果第四PWM信号处于低电平时，第三PWM信号为低电平，则第四PWM信号的占空比大于0.5。
进一步地，在加热过程中，微控制器可以逐渐增大输出的PWM信号的占空比，并逐渐升高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；而在制冷过程中，微控制器可以逐渐减小输出的PWM信号的占空比，并逐渐减小与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压。
显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种基于热电制冷器的温度控制方法，该方法包括: A，接收感测的电吸收调制激光器温度，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，执行步骤B，如果大于，执行步骤C，如果等于，执行步骤D ； B，向直流转换器输出电压降低信息，触发调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压； C，向直流转换器输出电压 升高信息，触发升高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压； D，向直流转换器输出电压默认信息，触发与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压调节到预先设置的默认值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤B进一步包括: 输出第一触发信息，在第一触发信息为低电平时，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤C进一步包括: 输出第二触发信息，在第二触发信息为高电平时，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤D进一步包括: 输出第三触发信息，在第三触发信息为高电平时，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路，在第三触发信息为低电平时，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中，所述温度阈值包括:低温阈值以及高温阈值，所述步骤A为: 感测电吸收调制激光器的温度，如果接收的温度是否小于预先设置的低温阈值，如果小于，执行步骤B，如果接收的温度大于高温阈值，执行步骤C，如果接收的温度不小于预先设置的低温阈值、且不大于预先设置的高温阈值，执行步骤D。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一触发信息、第二触发信息和第三触发信息为PWM信号，第一触发信息对应的PWM信号的占空比小于0.5，第二触发信息对应的PWM信号的占空比大于0.5，第三触发信息对应的PWM信号的占空比等于0.5。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一触发信息包括:第一PWM信号以及第二PWM信号，其中，微控制器将第一 PWM信号输出至P型MOS管的栅极，将第二 PWM信号输出至N型MOS管的栅极，在第一 PWM信号处于低电平时，第二 PWM信号为低电平，在第一 PWM信号处于高电平且占空比小于0.5时，第二 PWM信号为高电平或低电平。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二触发信息包括:第三PWM信号以及第四PWM信号，其中，微控制器将第三PWM信号输出至P型MOS管的栅极，将第四PWM信号输出至N型MOS管的栅极，在第四PWM信号处于高电平时，第三PWM信号为高电平；在第四PWM信号处于低电平且占空比大于0.5时，第三PWM信号为高电平或低电平。
9.一种基于热电制冷器的温度控制装置，其特征在于，该装置包括:电吸收调制激光器、直流转换器、微控制器、P型MOS管、N型MOS管以及电感器，其中， 电吸收调制激光器，用于感测温度，将感测得到的温度信息输出至微控制器；在电流通过电感器流进时，产生热量，在电流流出进入电感器时，产生制冷量；微控制器，用于接收温度信息，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，向P型MOS管以及N型MOS管输出第一触发信息，向直流转换器输出电压降低信息；如果大于，向P型MOS管以及N型MOS管输出第二触发信息，向直流转换器输出电压升高信息；如果等于，向P型MOS管以及N型MOS管输出第三触发信息，向直流转换器输出电压默认信息； P型MOS管，用于在接收的第一触发信息或第三触发信息为低电平时，切换至导通状态，驱动电流依序流经P型MOS管、电感器、电吸收调制激光器以及直流转换器，形成电流回路；在接收的第二触发信息或第三触发信息为高电平时，切换至截止状态； N型MOS管，用于在接收的第一触发信息或第三触发信息为低电平时，切换至截止状态；在接收的第二触发信息或第三触发信息为高电平时，切换至导通状态，驱动电流依序流经直流转换器、电吸收调制激光器、电感器以及N型MOS管，形成电流回路； 直流转换器，用于接收电压降低信息，调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；接收电压升高信息，调高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；接收电压默认信息，将与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压调节到预先设置的默认值； 电感器，用于对流经的电流进行滤波。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述P型MOS管的栅极与微控制器相连，漏极与工作电压相连，源极与电感器的一端相连#型MOS管的栅极与微控制器相连，漏极接地，源极与电感器的一 端相连。
全文摘要
本发明公开了一种基于热电制冷器的温度控制方法及装置。该方法包括A，接收感测的电吸收调制激光器温度，判断接收的温度是否小于预先设置的温度阈值，如果小于，执行步骤B，如果大于，执行步骤C，如果等于，执行步骤D；B，向直流转换器输出电压降低信息，触发调低与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；C，向直流转换器输出电压升高信息，触发升高与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压；D，向直流转换器输出电压默认信息，触发与直流转换器相连的电吸收调制激光器一端的电压调节到预先设置的默认值。应用本发明，可以降低温度控制所需时间、提升控制效率。
文档编号H01S5/024GK103208736SQ20131008722
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者胥嫏 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司