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成果简介
半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动威廉希尔官方网站 ,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。 系统组成 图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构 图2 高精度温度控制系统硬件组成 技术指标 (1)温度范围:0~120℃; (2)控温精度:±0.05℃; (3)半导体制冷片驱动威廉希尔官方网站 能够最大支持20V 15A输出。 图3 0℃和120℃温度控制曲线图 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图 技术特点 (1)高精度温度采集威廉希尔官方网站 :创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。 (2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥威廉希尔官方网站 形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动威廉希尔官方网站 无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护威廉希尔官方网站 ,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动威廉希尔官方网站 的可靠性。 (3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。 |
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