[发明专利]一种自动温度控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制冷领域，尤其涉及一种自动温度控制电路。

背景技术

半导体制冷器TEC(Thermoelectric Cooler)驱动电路又可以称为自动温度控制电路ATC(Automatic Temperature Control)，现有技术中ATC技术较多，比较常用的为图1所示的ATC回路，采用专门的TEC驱动芯片例如MAX8521，能提供精确的温度控制，满足密集波分复用(DWDM，Dense Wavelength DivisionMultiplexing)系统对波长稳定的要求，但其外围电路繁复，需要较大的布线空间，且转换效率相对低下，无法在功耗要求苛刻和体积受限的SFP+模块中运用。而图2是在以太网SFP+项目中新引进的ATC电路，该电路结构在本申请人的中国专利申请CN201110416575.8中有详细描述，其优点是体积小，效率高，为SFP+40KM以太网的工业级I-TEMP和扩展级E-TEMP项目奠定了基础，但是由于该电路中的温度反馈信号由模数转换器(ADC，Analog Digital Convertor)采集，整个ATC电路受限于模数转换器ADC的精度，不能提供精确的温度控制，无法应对DWDM系统的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动温度控制电路，解决图2现有技术中ATC电路受限于模数转换器ADC的精度，不能提供精确的温度控制，无法应对DWDM系统要求的问题，用减法器和微处理器配合输出高精度的控制信号，提高ATC电路控制精度。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种自动温度控制电路，包括单通道DC-DC转换芯片与桥式电路，所述DC-DC转换芯片输出端连接桥式电路，所述桥式电路的两输出端分别接TEC的两输入端，所述桥式电路由两路驱动电压控制，所述电路还包括减法器和微控制器，其中：

所述减法器一输入信号为激光器芯片目标温度表征电压，另一输入信号为激光器芯片实时温度表征电压；

所述微处理器根据所述减法器的输出电压控制所述桥式电路中的电流方向及DC-DC转换电路的输出电压。

其中，所述微处理器还根据所述减法器输出电压输出一调节电压以控制所述DC-DC转换芯片的输出电压值大小。

优选的，所述减法器与所述微控制器之间还连接有电阻R11和电阻R10组成的分压网络，所述减法器的输出电压控制分压电阻R11上的电压值，所述分压电阻R11上的电压值控制所述微处理器。

优选的，所述桥式电路包括四个开关管。

其中，所述微处理器控制所述两路驱动电压的电平高低来控制流过TEC的电流方向，从而控制TEC的工作状态。

其中，所述微处理器所输出的桥式电路的两路驱动电压使得流过TEC的电流方向为从正输入端流向负输入端时，TEC工作在制冷状态；当所述两路驱动电压使得流过TEC的电流方向为从负输入端流向正输入端时TEC工作在制热状态。

优选的，所述微控制器包括模/数转换口P0.3，通用输入输出接口P1.4、P1.6和数/模转换口P1.7，所述R11上的电压值从模/数转换口P0.3输入到微控制器，经微处理器处理后，通过通用输入输出接口P1.4和P1.6控制所述桥式电路中开关管的开关，且从数/模转换口P1.7输出所述DC-DC转换芯片的调节电压，以控制所述DC-DC转换芯片的输出电压值大小。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明基于DC-DC的TEC驱动回路解决了效率和体积的问题，另外减法器的引入有效解决了ADC精度不够的问题，能够为ATC回路提供精确的误差信息，二者的配合为SFP+DWDM项目提供了一种可行的ATC解决方案。另外，由于DC-DC芯片价格低廉且可替代性强，在电路成本方面也具有较大的优势。

附图说明

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，下面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，下面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来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为现有技术中采用MAX8521芯片的ATC电路示意图；

图2为现有技术中采用DC-DC芯片的ATC电路示意图；

图3为本发明实施例中的ATC电路示意图。

具体实施方式