[实用新型]一种半导体激光器温度控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及PID温度控制技术，尤其涉及一种半导体激光器温度控制系统。 

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻、寿命长、转换效率高、功耗低等优点，激光显示(主要是激光投影)具有优异的色彩表现力、色域覆盖率可以达到NTSC制式规定色域的150％以上，采用激光半导体激光器的投影显示技术已成为最有前途的下一代显示技术之一。 

作为激光显示最核心的一部分，半导体激光器(LD)的稳定安全工作十分关键。激光器工作时，会有相当部分注入的电功率转化为热量。随着激光器的温度升高，输出波长、输出功率等都会受到影响，这会直接影响到整个显示系统的正常运行，因此，进行有效而精确的温度控制至关重要。一般激光半导体激光器投影机中所采用的半导体激光器有比较严格的工作温度要求，为了保证激光器能较长时间稳定工作，要将其工作温度精确控制在合适的范围内。 

半导体制冷器(TEC)是一种利用珀耳帖效应来调节温度的器件，既可以制冷又可以制热，具有结构简单、调节精确等优点，广泛适用于电子、通讯、医疗等各种领域的制冷装置，因此它是半导体激光器的温度调节模块的首选原件之一。TEC的驱动方法可分为线性驱动和脉冲宽度调制(PWM)驱动。传统使用的线性驱动虽然具有设计制造容易的优点，但功率效率低且控制精度不高。 

本实用新型克服了现有技术中线性驱动的半导体制冷器功率低且控制精度不高等缺陷，提出了一种半导体激光器温度控制系统。 

实用新型内容

本实用新型提出了一种半导体激光器温度控制系统，包括：温度探测器、温度控制器和温度调节器；所述温度探测器与所述温度调节器分别设置在半导体激光器处；所述温度控制器分别与所述温度探测器及所述温度调节器连接；所述温度控制器包括PID控制器与驱动部件；所述PID控制器的输入接口与所述温度探测器连接，所述PID控制器的输出接口与所述驱动部件的输入接口连接；所述驱动部件的输出接口与所述温度调节器连接。 

本实用新型提出的半导体激光器温度控制系统中，所述温度探测器包括温度传感器与放大电路；所述温度传感器设置在所述半导体激光器处；所述放大电路的输入接口与所述温度传感器连接，所述放大电路的输出接口与所述温度控制器连接。 

本实用新型提出的半导体激光器温度控制系统中，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。 

本实用新型提出的半导体激光器温度控制系统中，所述PID控制器具有模数转换接口及 其功能模块。 

本实用新型提出的半导体激光器温度控制系统中，所述驱动部件为H桥电源驱动芯片。 

本实用新型提出的半导体激光器温度控制系统中，所述温度控制器进一步包括滤波部件；所述滤波部件的输入接口与所述驱动部件的输出接口连接，所述滤波部件的输出接口与所述温度调节器连接。 

本实用新型提出的半导体激光器温度控制系统中，所述温度调节器为半导体制冷器。 

本实用新型提出的半导体激光器温度控制系统中，所述半导体制冷器是由脉冲宽度调制驱动的。 

本实用新型主要针对激光投影机技术中，其核心器件半导体激光器的高要求温度稳定提出。本实用新型使用脉宽调制PWM的方式可以精确的控制TEC工作功率，使用PID控制器通过现有PID算法可以迅速调整占空比改变输出PWM波形，使用集成化H桥驱动部件可以简化系统结构。 

附图说明

图1为本实用新型半导体激光器温度控制系统框图。 

图2为本实用新型中温度探测器的电路图。 

图3为本实用新型中驱动部件的电路图。 

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明。实施本实用新型的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本实用新型没有特别限制内容。 

图1是本实用新型半导体激光器的系统框图，其包括温度探测器1、温度控制器2和温度调节器3。温度探测器1用于探测半导体激光器的温度生成探测信号。温度控制器2与温度探测器1连接，用于根据探测信号生成驱动信号。温度调节器3与温度调节器3连接，用于接收驱动信号并根据驱动信号调节半导体激光器的温度。