0-30A智能PID半导体制冷片恒流驱动源
(型号：TEC-30A-20V)
一：功能描述
半导体制冷是利用帕尔帖效应原理工作的，具有高精度、长寿命、体积小、无噪声、无磨损、无振动、无污染、既可制冷又可加热等特点，是真正的绿色产品。本系列TEC制冷电源带有完美的PID控制软件，智能无级控温，既可制冷又可加热。可用于控制激光器件、
医疗器件、半导体器件、红外探测器、光电倍增管、或其它任何需要温度控制的地方。该产品采用现代最新电力电子器件和高速微处理器(MPU)程序控制技术，以及PWM调制、双向电源、PID调节技术，具有优良的电压、电流输出特性，开关机时无过冲、反冲、浪涌现象，并带有过流、过温、欠温等保护电路，以及一组常开/常闭的温度报警信号输出。
本电源使用了单元模块并联技术，基于一个高性能、高精度、高效率的恒流源子模块，通过n个子模块的简单叠加，实现任意大电流输出。相比较传统电源，这一设计具有搭积木式结构，具有很多优点：
第一：结构简单且容易实现任意大小电流输出，使用子模块搭积木式结构，客户维护方便快捷。
第二：基于子模块高精度、高效率的特点，系统也具有精度高，效率超高特点。
第三：相比较传统电压驱动源，恒流驱动源更具有寿命长的特点。
电源输入 24.5V±0.5V 电压输出 近0-20V
输入功率 >最大输出功率/0.92 慢启动时间 大于500mS
电源输出 近0-30A 效率大于 92%
二：制冷电源的接线图
本电源可使用成熟的PID温度控制仪进行控制，同时也可以使用用户的控制器，如MCU或者DSP来控制恒流模块，下面分别给出PID温度控制仪的接线图和微控制器接线图。
图1 PID温度控制仪和恒流驱动模块的连线图
图1所示的PID温度控制仪和恒流驱动模块的连线图。恒流驱动模块和24V的开关电源连接，要求开关电源:输出功率>输出功率/0.92，恒流驱动模块和TEC连接，这里建议将TEC两个串联然后并联在一起，30A的恒流驱动模块大约能够控制16块TEC，如果只需要控制8块左右的TEC，则可以8块TEC直接并联，然后使用恒流模块驱动。外部使用一个50K的电位器，调节恒流驱动模块的恒流大小，最后通过温控器的继电器输出控制端控制恒流驱动电源的使能控制端，当PID温度控制仪内部的继电器吸合时，恒流驱动电路没有电流输出；当断开时，有电流输出。PT100电阻和温控器连接，将PT100电阻放置在被制冷的区域内，完成整个温度控制闭环。
用户也可以使用单片机或者DSP来控制恒流驱动模块，实现特定的功能，连接图如图2所示。
图2 处理器和恒流驱动模块的连线图
由于采用单片机或者DSP来控制，温度采集建议使用DS18B20等类似的数字温度传感器，结构简单，精度较高。通过三根线实现处理器和恒流驱动模块的连接。
GND端：处理器的GND连接。
电流输出使能端：和处理器的输出端口连接，要求高电平输出电流大于5mA，推动内部的光耦，当该端口为高电平时，恒流驱动模块没有电流输出，当该端口为低电平时，输出电流。
0-3.3V控制电流输出端：和处理器的DA模块连接，输入电压范围是0-3.3V，控制恒流大小为0-30A，线性关系，要求DA输出串联一个1k电阻后输入该电压信号。
三：TEC加热模式接线图
在TEC的加热模式和制冷模式下，温度控制仪参数设定一样，只是接线有差别。
改动一：TEC制冷片的正极和负极接线调换位置，改动如图3所示；
改动二：恒流源驱动模块控制接口的7脚和8脚连接510欧姆电阻；驱动模块控制接口的7脚和温控仪4脚连接，驱动模块控制接口的6脚和温控仪5脚连接。
经过以上接线，TEC加热模式接线完毕，设定温度控制仪，可以正常工作使用。
图3 TEC加热模式接线图
四 详细的控制接口定义
该恒流驱动模块还具有很丰富的应用接口，如图4所示。
图4 恒流驱动模块的其他接线形式
外接一块数字表头，可以显示恒流输出电流大小，两个LED指示灯显示过流、过热情况，外接电流输出使能开关（常闭），控制电流输出等。
详细的结构介绍如下，控制接口采用10芯IDC10接口，在线路板的左下角位置，参加图5所示。
图5 控制接口示意图
下面分别介绍各个端口的功能:
1脚：过热报警端口
图6 过热报警接线图
内部为npn三极管结构，外接LED指示灯，内部具有0.125W限流电阻，电源外部不必再添加限流电阻。如果内部温度超过80度，过热报警动作，指示灯亮。（电源正常工作）
2脚：过流报警端口
图7 过流报警接线图
内部为SCR结构，外接LED指示灯，内部具有0.125W限流电阻。如果出现电源过流情况，过流保护动作，指示灯亮，电源停止输出。
3脚：+