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TEC的高精度半导体激光器温控设计 被引量：68
1
作者 李江澜 石云波 +3 位作者 赵鹏飞 高文宏 陈海洋 杜彬彬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期1745-1749,共5页
热电制冷器（TEC）作为半导体激光器（LD）的制冷方案，具有体积小、易于控制等优点。但基于TEC的制冷方案中TEC的制冷功率和目标散热功率之间需要有良好地匹配关系，否则将会导致制冷不足或者导致功耗过大。根据LD组件热负载匹配TEC制... 热电制冷器（TEC）作为半导体激光器（LD）的制冷方案，具有体积小、易于控制等优点。但基于TEC的制冷方案中TEC的制冷功率和目标散热功率之间需要有良好地匹配关系，否则将会导致制冷不足或者导致功耗过大。根据LD组件热负载匹配TEC制冷功率，并通过比例一积分一微分（PID）控制方法实现温控参数的优化设计，实现了基于TEC的LD温度控制系统。经实验验证：该系统能够对LD的工作温度实现控制范围为5℃～41℃、稳态误差小、控制精度为-0．05℃的高精度、高稳定性控制，并在高精度的波长测试中得到了很好的应用。 展开更多
关键词 温度控制 热电制冷器 半导体激光器 比例积分微分 中心波长
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热电制冷过程中散热强度对制冷参数的影响分析 被引量：52
2
作者 李茂德 卢希红 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期811-813,共3页
对热电制冷电偶对进行传热分析 ,得到了热电制冷性能与热端散热强度之间的微分方程 .在第三类边界条件下进行求解可得到热电制冷性能与热端散热强度之间的解析关系式 .经过对其进行数值计算和求解 ,得出了散热强度对热电制冷性能影响的... 对热电制冷电偶对进行传热分析 ,得到了热电制冷性能与热端散热强度之间的微分方程 .在第三类边界条件下进行求解可得到热电制冷性能与热端散热强度之间的解析关系式 .经过对其进行数值计算和求解 ,得出了散热强度对热电制冷性能影响的曲线 .由此得出 :随着散热强度的不断增强 ,热电制冷的性能逐渐提高 ;当热端散热强度增加到一定值后 ,散热强度的增加对制冷性能的影响就趋于缓慢 ;从经济性考虑 ,热电制冷中存在最佳热端散热强度 ,不可能无限制地通过提高热端散热强度来改变热电制冷器的制冷性能 .所以 ,在实际应用中应合理优化设计和改进热端散热系统 . 展开更多
关键词 制冷参数 散热强度 热电制冷 制冷性能 热电制冷电偶 热电制冷器 珀尔贴效应
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一种基于STM32和ADS1248的数字PID温度控制系统 被引量：28
3
作者 贾诚安 叶林 +2 位作者 葛俊锋 陈俊良 桂康 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第11期103-105,共3页
介绍了一种基于STM32和ADS1248的温度控制系统。系统中以Pt100热敏电阻器作为温度传感元件,以热电制冷器作为温度控制元件,采用数字PID算法对温度进行控制。该系统电路设计简单易于实现,控制灵活性大。实验结果表明:该系统可以有效实现... 介绍了一种基于STM32和ADS1248的温度控制系统。系统中以Pt100热敏电阻器作为温度传感元件,以热电制冷器作为温度控制元件,采用数字PID算法对温度进行控制。该系统电路设计简单易于实现,控制灵活性大。实验结果表明:该系统可以有效实现温度的控制,其控温精度可达±0.1℃。 展开更多
关键词 STM32 ADS1248 温度控制 数字PID 热电制冷器
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热电制冷技术在航空航天领域的应用 被引量：21
4
作者 王小群 杜善义 《中国航天》 北大核心 2006年第10期22-24,共3页
在各种冷却技术中,热电制冷由于具有体积小、重量轻、作用速度快、可靠性高、寿命长、无噪声和无需维护等特点,近年来在国内外得到了广泛的重视。另外,热电制冷属于固态制冷,抗震性能优良,尺寸精确,特别适合替代超重状态下不能使用的常... 在各种冷却技术中,热电制冷由于具有体积小、重量轻、作用速度快、可靠性高、寿命长、无噪声和无需维护等特点,近年来在国内外得到了广泛的重视。另外,热电制冷属于固态制冷,抗震性能优良,尺寸精确,特别适合替代超重状态下不能使用的常规制冷方式。目前,热电制冷器在航空航天领域已开始获得实际应用,并且发展迅速,有取代机械制冷的趋势。 展开更多
关键词 热电制冷技术 航天领域 应用 航空 热电制冷器 冷却技术 作用速度 抗震性能
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热电制冷器的等效电路模拟与分析 被引量：16
5
作者 杨明伟 许文海 唐文彦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期281-285,共5页
作为半导体激光器组件的重要一部分,热电制冷器(TEC)工作特性的模拟对激光器组件的设计与优化有着重要的意义。根据实际器件的结构模型,建立了考虑各种影响因素所造成的附加热阻和接触电阻的数学模型,进而推导出TEC的等效电路模型。用SP... 作为半导体激光器组件的重要一部分,热电制冷器(TEC)工作特性的模拟对激光器组件的设计与优化有着重要的意义。根据实际器件的结构模型,建立了考虑各种影响因素所造成的附加热阻和接触电阻的数学模型,进而推导出TEC的等效电路模型。用SPICE进行了TEC各种特性的仿真和讨论,分析了环境温度、制冷功率、附加热阻、接触电阻、工作电流以及电流源等对TEC工作特性的影响。采用等效电路模拟对于TEC的设计、优化和应用控制是一种有效的方法。 展开更多
关键词 半导体激光器 热电制冷器 等效电路
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基于ADN8831的高性能温度控制系统设计 被引量：15
6
作者 郭经纬 吴志明 +1 位作者 吕坚 蒋亚东 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第2期103-105,共3页
在光电领域中,有许多无源光器件对温度稳定性的要求很高,基于这一点设计了一个高性能、高精度的温度控制系统。介绍了温度控制原理,讨论了基于ADN8831的温度控制电路的设计,通过试验对所设计的温度控系统进行了测试,测试结果表明:设计... 在光电领域中,有许多无源光器件对温度稳定性的要求很高,基于这一点设计了一个高性能、高精度的温度控制系统。介绍了温度控制原理,讨论了基于ADN8831的温度控制电路的设计,通过试验对所设计的温度控系统进行了测试,测试结果表明:设计的温度控制系统完全符合光电领域对温度稳定性的要求。 展开更多
关键词 热电制冷器 温度控制 温度稳定性
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电子设备冷却中热电制冷的设计与应用 被引量：8
7
作者 陈旭 李元山 毕人良 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期69-72,共4页
在适当的应用条件下热电制冷是一种有效的电子设备冷却方法。经济性是热电制冷器设计与使用的核心问题。本文分析了制冷量在设计和控制各环节中的影响 ,给出了一种提高制冷器运行经济性的控制方法。
关键词 电子设备 冷却 热电制冷器 经济性 制冷量
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利用51单片机实现对激光器电流的精度控制 被引量：12
8
作者 刘睿 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期225-227,共3页
讨论了一种大功率半导体激光控制器的设计方案 ,能够对激光器提供一个稳定的受控电流 ,并能实时监视、控制激光器的温度 ,以达到保护激光器的目的。主控器采用MCS 5 1单片机来实现对整个系统的精确控制 ,对电流的监控达到毫安级 ,温度可... 讨论了一种大功率半导体激光控制器的设计方案 ,能够对激光器提供一个稳定的受控电流 ,并能实时监视、控制激光器的温度 ,以达到保护激光器的目的。主控器采用MCS 5 1单片机来实现对整个系统的精确控制 ,对电流的监控达到毫安级 ,温度可达 0 .1℃。激光二极管热电制冷器驱动电路采用高效、大功率H桥驱动集成块DRV5 92。与当前普遍采用分立元件设计相比 ,简化了 80 %的设计。 展开更多
关键词 激光控制器 单片机 热电制冷器 H桥 DRV592
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热电制冷器特性分析 被引量：14
9
作者 姬鹏先 时阳 罗晓玉 《制冷与空调》 2005年第1期82-85,共4页
分析了热电制冷器的制冷工作特性、变工况特性和变电压特性 ,同时分析了附加传热温差、焊缝电阻、杂散热交换、元件性能下降对热电制冷器性能的影响。提出了热电制冷器的工作电压范围。
关键词 热电制冷器 电压特性 工作电压 变工况特性 特性分析 电阻 元件 传热温差 性能 热交换
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热电制冷强化风冷散热模块的工作特性分析 被引量：16
10
作者 王子成 蔡兰兰 +2 位作者 高鹏 付亚宇 李鹏 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期48-55,共8页
热电制冷器(TEC)可以强化散热器冷却性能,但受热端散热强度、工作电流、工作热负荷等参数影响较大。本文建立了TEC强化风冷散热模块的有限元分析模型,对其温度分布、工作特性进行了系统的理论和实验研究,并提出了确定TEC强化风冷散热模... 热电制冷器(TEC)可以强化散热器冷却性能,但受热端散热强度、工作电流、工作热负荷等参数影响较大。本文建立了TEC强化风冷散热模块的有限元分析模型,对其温度分布、工作特性进行了系统的理论和实验研究,并提出了确定TEC强化风冷散热模块有效工作电流、有效热负荷和有效制冷系数范围的方法。仿真和实验结果表明:特定的TEC强化风冷散热模块存在一个极限热负荷Qc,max,仅在工作热负荷Qc<Qc,max,且TEC工作电流处在有效范围内时,才可获得比无TEC的风冷散热模块更低的芯片结温,即TEC表现出强化散热器冷却性能的特点;有效工作电流范围会随Qc的增大而减小;增大热端散热强度可以降低芯片结温,但对于提升Qc,max效果较小;制冷系数(COP)在有效范围内存在一个极值点,小于此值时芯片结温会随COP的减小而迅速增大。 展开更多
关键词 热电制冷器 工作特性 风冷散热 有限元分析
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应用热电制冷器的微型航天器主动温度控制及仿真 被引量：10
11
作者 李运泽 魏传锋 +1 位作者 袁领双 王浚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期149-152,共4页
为了改善微型航天器的温度控制效果,介绍了一种应用热电制冷器的主动温度控制系统,建立了这种温度控制系统受控对象及辐射器温度变化的动态特性模型,并对受控对象内部热源功率发生变化时的温度控制效果进行了仿真分析。仿真结果表明:热... 为了改善微型航天器的温度控制效果,介绍了一种应用热电制冷器的主动温度控制系统,建立了这种温度控制系统受控对象及辐射器温度变化的动态特性模型,并对受控对象内部热源功率发生变化时的温度控制效果进行了仿真分析。仿真结果表明:热电制冷器和PI控制器相结合可以简便有效地完成微型航天器内部电子设备的温度控制任务,动态特性模型为这种温度控制系统的优化设计提供了简便的数学模型。 展开更多
关键词 热电制冷器 微型航天器 主动温度控制
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热电制冷器制冷工作电流特性分析 被引量：12
12
作者 潘海俊 阮萍 +1 位作者 李福 王洪伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1006-1010,共5页
随着高性能制冷CCD成像系统已经成为航天成像式探测的一个重要发展方向,热电制冷作为一种有效的电子设备冷却方法广泛用于重要部件的主动热控。为了实现热电制冷器工作电流的合理选择,在分析热电制冷机理的基础上,首先介绍了热电模块的... 随着高性能制冷CCD成像系统已经成为航天成像式探测的一个重要发展方向,热电制冷作为一种有效的电子设备冷却方法广泛用于重要部件的主动热控。为了实现热电制冷器工作电流的合理选择,在分析热电制冷机理的基础上,首先介绍了热电模块的3种工作模式(制冷、加热和热电发电),同时研究了热电偶内温度分布的一般形式,最后,在第一类边界条件下,针对工作电流对热电制冷器性能的影响进行了详细分析,并指出了在制冷模式下工作电流的选择范围,发现过小或过大的电流都将降低制冷器的制冷效果,为今后热电制冷器工作电流的选择提供了参考依据。 展开更多
关键词 热电制冷器 制冷特性 热电模块 热电制冷
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基于TMS320F2812的半导体激光器温度控制 被引量：9
13
作者 邹文栋 叶钦 +1 位作者 谢海鹤 赵立忠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期642-646,共5页
介绍了一种基于数字信号处理器的半导体激光器PWM温度控制系统,给出了一种采用比较放大的热电制冷器驱动电路,能避免MOSFET桥的直通短路。在数字控制系统中,采用32位TMS320F2812芯片作为控制核心,通过其GPIOA0口从数字式温度传感器DS18... 介绍了一种基于数字信号处理器的半导体激光器PWM温度控制系统,给出了一种采用比较放大的热电制冷器驱动电路,能避免MOSFET桥的直通短路。在数字控制系统中,采用32位TMS320F2812芯片作为控制核心,通过其GPIOA0口从数字式温度传感器DS18B20中读取半导体激光器的工作温度,使用事件管理器输出的PWM信号来控制热电制冷器工作。针对半导体激光器对温度稳定性的要求,利用DSP强大的运算能力,采用参数自整定的模糊PID算法实现系统的温度控制。在实验室环境下,采用载波频率为50kHz的PWM控制,系统在2min内成功将半导体激光器的工作温度稳定在25.0±0.1℃,且超调量不大于0.5℃。实验结果证明:采用DSP技术,能更好地实现算法的控制效果,提高系统控制的精确度和稳定度;采用比较放大的TEC驱动电路,能有效解决传统驱动电路的"死区"问题。 展开更多
关键词 TMS320F2812 温度控制 热电制冷器 半导体激光器 脉宽调制 模糊PID
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热电冷凝VOCs 被引量：7
14
作者 谢兰英 罗灵爱 李忠 《广东化工》 CAS 2005年第6期11-14,共4页
本文研究了用热电制冷器冷凝三种VOCs的实验,并考察了时间、电功和热端温度对热电冷凝VOCs气体过程的影响。研究结果表明热电冷凝VOCs具有非常快的冷凝速率,只需1.5分钟就可以把115℃高温的VOCs气体冷凝至-10℃的气体,出口气体分压显著... 本文研究了用热电制冷器冷凝三种VOCs的实验,并考察了时间、电功和热端温度对热电冷凝VOCs气体过程的影响。研究结果表明热电冷凝VOCs具有非常快的冷凝速率,只需1.5分钟就可以把115℃高温的VOCs气体冷凝至-10℃的气体,出口气体分压显著下降;实验结果还表明随着热电制冷器热端温度的升高,出口气体温度也相应的增加,体系所耗电功也增大,制冷系数降低。 展开更多
关键词 VOCS 热电制冷器 冷凝速率 制冷系数 挥发性有机污染物 大气污染 工艺流程
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一种大功率半导体激光器恒温控制系统的设计 被引量：8
15
作者 蒋和伦 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期320-322,共3页
　介绍了利用高效、大功率H桥驱动集成块DRV592作为热电致冷器的驱动器构成大功率激光二极管恒温致冷系统的方法。该系统温度探测器利用软件实现负温度系数的热敏电阻的非线性校正(在线参数自整定模糊PID控制方法)。核心控制器采用MCS-5... 　介绍了利用高效、大功率H桥驱动集成块DRV592作为热电致冷器的驱动器构成大功率激光二极管恒温致冷系统的方法。该系统温度探测器利用软件实现负温度系数的热敏电阻的非线性校正(在线参数自整定模糊PID控制方法)。核心控制器采用MCS-52单片机来实现对系统的精确控制,对电流的控制精度达到毫安级,温度的控制精度可达±0.1℃。 展开更多
关键词 半导体激光器 模糊控制 热电制冷器 DRV592
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半导体制冷装置的试验研究 被引量：4
16
作者 姚志彪 《流体机械》 CSCD 北大核心 1996年第12期48-52,共5页
对用半导体制冷片结合涡旋换热技术组合成的制冷装置进行系统分析，论述了装置中散热、散冷、制冷片的操作参数对制冷量及制冷效率的影响，为设计电冷式涡旋冷气装置提供了依据。
关键词 热电制冷器 半导体制冷装置 设计
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小型半导体制冷器工作特性的实验研究 被引量：8
17
作者 王凯 揭其良 荣军 《材料与冶金学报》 CAS 2003年第1期77-80,共4页
半导体制冷器效率的大小取决于热电堆冷热端的温差 ,而强化热端的散热与强化冷端的冷量散发有利于降低热电堆冷热端的温差 ,从而提高半导体的制冷效率 .本文探讨了半导体制冷器在不同工况下的变化规律 。
关键词 小型半导体制冷器 工作特性 实验研究 热电制冷器 温度分布 制冷系数
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微型热电制冷器非稳态特性的热电模拟研究 被引量：9
18
作者 杨明伟 周兆英 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期432-435,共4页
在微型热电制冷器应用中,精密恒温器、医疗仪器、电子控制元件等的快速制冷以及在环境条件变化情况下的适应性调节,都体现了非稳态研究的重要价值。介绍了一种利用等效电路网络思想来研究微型热电制冷器非稳态特性的方法。首先基于热电... 在微型热电制冷器应用中,精密恒温器、医疗仪器、电子控制元件等的快速制冷以及在环境条件变化情况下的适应性调节,都体现了非稳态研究的重要价值。介绍了一种利用等效电路网络思想来研究微型热电制冷器非稳态特性的方法。首先基于热电模拟思想,建立了微型热电制冷器的等效电路模型,该模型综合考虑了结构尺寸、非控制端温度、控制端热流量、附加热阻、附加电阻、工作电流以及驱动源等因素对器件特性的影响。然后利用该模型分别分析了制冷与热泵模式下,控制端热量、非控制端温度、工作电流等运行条件随时间改变时,对微型热电制冷器非稳态工作特性的影响。并最终得出了控制端的负载、非控制端温度、工作电流等参数对控制端温度Tcs影响的基本规律,这为微型热电制冷技术的深入研究和应用提供了理论指导。 展开更多
关键词 热电制冷器 等效电路 非稳态特性
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热电制冷器制冷性能的影响因素及改善措施 被引量：5
19
作者 时阳 朱兴旺 +1 位作者 陈爱东 姬鹏先 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2003年第2期39-41,共3页
根据热电制冷器的制冷工作特性,分析了附加传热温差、焊缝电阻、杂散热交换、元件性能下降等因素对热电制冷器的制冷工作特性的影响,提出了减小电绝缘导热层的厚度,检查元件的电阻值,保证夹具夹紧力、平面度和平行度,优化焊接工艺和减... 根据热电制冷器的制冷工作特性,分析了附加传热温差、焊缝电阻、杂散热交换、元件性能下降等因素对热电制冷器的制冷工作特性的影响,提出了减小电绝缘导热层的厚度,检查元件的电阻值,保证夹具夹紧力、平面度和平行度,优化焊接工艺和减少钎料用量等提高热电制冷器制冷性能的工艺措施。 展开更多
关键词 热电制冷器 制冷性能 制造工艺 电绝缘导热层厚度 检查元件电阻 工艺措施
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热电制冷器的变工况特性 被引量：7
20
作者 时阳 《郑州轻工业学院学报》 1993年第4期61-65,共5页
在电偶制冷特性的基础上讨论了热电制冷器变工况时的工作特性,并提出了工作电压和工作电流的选择范围。
关键词 热电制冷器 电偶 变工况 制冷量
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