2. Интегрированные контроллеры температуры для модулей Пельтье
В нашей работе требуется изучить возможность управления модулем Пельтье с помошью микросхемы MAX1978ETM.
Отличительные особенности:
Самые малогабаритные, отказоустойчивые, точные, законченные однокорпусные контроллеры
Встроенные силовые MOSFET - не требуется использование внешних транзисторов
Площадь корпуса менее 0.93 дюйма2
Высота корпуса ИС < 3 мм
Стабильность поддержания температуры, вплоть до 0.001°С
Встроенный прецизионный интегратор и стабилизированный усилитель ОУ с прерывателем
Прецизионные, независимые пределы ограничения токов нагрева и охлаждения
Исключает броски тока путем прямого управления токами термоэлектрических элементов (TEC)
Регулируемый дифференциальный предел напряжения TEC
Конструкция с низким уровнем шумов и пульсаций
Мониторинг тока модуля TEC
Мониторинг температуры
Сигнал порогового превышения и снижения температуры
Биполярный выходной ток 3 А (MAX1978)
Униполярный выходной ток до +5 А (MAX1979)
Области применения:
Оптоволоконные лазерные модули
Контроль температурного режима в модулях лазерных диодов WDM, DWDM (мультиплексирование с разделением по спектральной плотности)
Оптические усилители с легированием эрбием (EDFA)
Оптоволоконные телекоммуникационные интерфейсы
Автоматические контрольно - измерительные комплексы
Расположение выводов:
ИС MAX1978/ MAX1979 являются самыми малогабаритными, отказоустойчивыми, точными одночиповыми контроллерами температуры для термоэлектрических модулей (TEC) охлаждения Пельтье. Встроенные силовые полевые транзисторы и цепи управления температурным режимом минимизируют число внешних компонентов, одновременно, обеспечивая высокую эффективность. Выбираемая частота преобразования (500 кГц/ 1 МГц) и уникальная схема подавления пульсаций позволяет оптимизировать размеры компонентов и эффективность преобразования, одновременно, снижая уровень шумов и излучение EMI. Стабилизированный усилитель - прерыватель с ультра- низким дрейфом обеспечивает стабильность температуры на уровне 0.001%. Для снижения пульсаций тока ИС обеспечивает непосредственное управление выходным током, а не напряжением. Индивидуальное ограничение токов нагрева и охлаждения, а также ограничение напряжения обеспечивает высокий уровень защиты модуля TEC.
ИС MAX1978 имеет однополярное напряжение питания и обеспечивает нагрузочную способность 3 А путем включения модуля TEC между двумя синхронными понижающими преобразователями напряжения. Реальный биполярный алгоритм работы обеспечивает управление температурным режимом без «мертвых зон» , или других нелинейных проявлений при малых токах нагрузки. Система управления не проявляет эффекта «рыскания» при приближении к пороговой точке, когда требуется небольшой нагрев, или охлаждение системы. Аналоговая схема управления прецизионно устанавливает величину тока модуля TEC. ИС MAX1979 обеспечивает однополярный выходной ток, вплоть до 6 А.
Стабилизированный измерительный усилитель с прерывателем и высокопрецизионный интегрирующий усилитель предназначены для реализации пропорционально - интегрального (PI), или пропорционально - интегрально - производного контроллера. Измерительный усилитель может состыковываться с внешними ТЕС, или PTC термисторами, термопарами, или с полупроводниковыми датчиками температуры. Аналоговые выходные сигналы предназначены для мониторинга температуры и тока ТЕС модуля. Кроме того, выделенные выходы сигналов превышения/ понижения пороговой температуры показывают, когда температура модуля TEC находится вне разрешенного диапазона. Встроенный источник опорного напряжения (ИОН) обеспечивает напряжение смещения для терморезисторного моста.
ИС MAX1978/ MAX1979 выпускаются в низкопрофильных корпусах типа 48-lead thin QFN-EP и предназначены для эксплуатации в расширенном диапазоне температур (от -40°С до +85°С). Термо - оптимизированный корпус QFN -EP с встроенным тепловым интерфейсом минимизирует рабочую температуру кристалла. Для ускорения стадии разработки выпускаются наборы для макетирования.
Рис 4. Схема подключения микросхемы