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MAX1968的LD自动温度控制系统设计

2012-08-10 09:35
路过的码农
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  3.3控制方法

  温度传感器所提供的反馈信号与设定的温度值比较后得到的误差项经过放大处理送给控制电路。最常用的控制电路是由分立元件所构成的模拟PID,也可以是数字PID控制,但是有一点要注意,数字PID容易在系统引入噪声,需要进行适当处理,否则会影响系统的性能。除了上面两种控制方法,还有一种较为常用的方法就是在系统中利用单片机作为微控制器,通过A/D、D/A转换和PID算法,输出模拟量给MAX1968的CTL1,以驱动TEC实现对LD的加热或制冷,软硬件结合,可以提高整个系统的稳定性和精度。

  3.4其他注意事项

  元器件选定后构建LD温度控制系统最重要的工作就是机械安装。如果热沉不合适或者器件之间的热传导很差,不仅会使得系统性能下降,甚至可能会导致器件的损坏。

  从概念上说,热沉的作用很简单:提供一个恒温表面,通常接近室温。热沉的性能将影响系统最大温度范围和温度稳定性。为了有效地散热,热沉最好是带有翅状的突起,热沉表面积越大,热量消散越快。如果热沉设计不好,系统会陷入热量失控的恶性循环,即热沉不能及时将泵浦进去的热量转移走,则TEC冷端的温度会升高,传感器感测到这个温升后,控制器将增加输出电流以补偿温度的升高,而随着电流的增加又泵浦更多的热量进入热沉,进一步升高TEC冷端的温度。这样不断循环下去直到到达电流的极限值,这时系统将不再受控,激光器也无法稳定在设定的温度值。所以热沉应能及时将激光器和TEC冷端所产生的热量消散掉。

  TEC模块安装到热沉中有不同的方法,对具体的TEC,制造商会推荐适当的安装方式,为实现优化温度控制,从待冷却(或加热)的器件到TEC表面的热通路应有高的热传导率和短的物理长度,温度传感器也尽可能靠近激光器以提高测量准确度。同时,还要尽量减小辐射和对流所带来的损失。

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