[发明专利]一种光纤陀螺热电制冷控制系统

说明书

一种光纤陀螺热电制冷控制系统，包括热电制冷驱动器，热电制冷器，超辐射发光管，热敏电阻，温度检测及闭环控制电路。使用桥式结构的功率驱动电路，提供热电制冷器的双向电流控制，既能提供正向制冷电流又能提供反向制冷电流，使被控温度从冷端到热端的过渡没有死区；同时可以增大功率驱动范围，使驱动电路可工作于单电源和双电源两种供电方式，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配。

技术领域

本发明涉及一种温度控制系统，特别是一种光纤陀螺热电制冷控制系统。

背景技术

现有的光纤陀螺的光纤光源组件由超辐射发光管、半导体热电制冷器、热敏电阻组成，当超辐射发光管内的发光芯片工作时，管芯温度会迅速上升，而输出光的功率会随着管芯温度的上升而下降，中心波长也会有所变化，所以为了获得功率恒定且中心波长不变的光源，必须控制超辐射发光管的管芯温度，使发光芯片处在恒定的温度下工作。

现有的发光管温控系统采用的光源温控电路方案一般有数字脉宽调制型和模拟线性型两种：数字脉宽调制型温控电路，由于功率管工作在开关状态,因而自身消耗的功率很低，工作效率高，但是其脉宽调制会产生电磁干扰。而模拟线性型温控电路，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配。因此，在系统效率限制条件允许的情况下，为获得稳定纯净的功率信号，选择模拟线性型温控电路作为功率放大器能获得比较好的适用性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足之处，而提供一种使用模拟线性型温控电路作为功率放大器，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配的光纤陀螺热电制冷控制系统。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种光纤陀螺热电制冷控制系统，包括热电制冷驱动器，热电制冷器，超辐射发光管，热敏电阻，温度检测及闭环控制电路；

所述的热电制冷驱动器，采用H桥式功率驱动电路，用于为热电制冷器提供制冷与加热的双向驱动电流；

所述的热电制冷器是以帕尔帖效应（当电流流过两种不同导体的界面时，将从外界吸收热量，或向外界放出热量）为基础原理制成的热电制冷器，当电流流过热电制冷器时，热量由热电制冷器的一侧传送到另一侧，表现为其一端制冷，另一端加热，如果电流的方向反向，则制冷与加热的两端也会反转；

所述超辐射发光管在工作时，用于输出光功率恒定的中心波长；

所述热敏电阻是由电阻温度系数大的半导体材料制成的电阻元件，电阻温度系数为负值，在高精度温度控制时，温度变化很小，热敏电阻工作在线性区；

所述温度检测及闭环控制电路对热敏电阻进行检测，生成热电制冷驱动器的输入电压信号，形成闭环控制。

本发明的工作原理是：温度检测及闭环控制电路电路对热敏电阻进行监测，自动调节驱动热电制冷器的电流大小和方向，以此控制超辐射发光管加热或制冷，实现对光源管芯温度的控制。

本发明由于采用以上结构，使用桥式结构的功率驱动电路，提供热电制冷器的双向电流控制，既能提供正向制冷电流又能提供反向制冷电流，使被控温度从冷端到热端的过渡没有死区；同时可以增大功率驱动范围，使驱动电路可工作于单电源和双电源两种供电方式，晶体管工作在线性区，无脉冲干扰源，电流纹波小，工作稳定可靠，而且容易与前级调制电路匹配。

附图说明

图1是本发明所涉及的顶层系统拓扑结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本发明做进一步详细说明：