電子溫度控制裝置、使用該電子溫度控制裝置的冷卻器、使用該電子溫度控制裝置的加熱 ...的制作方法
【專利摘要】提供一種電子溫度控制裝置、使用該電子溫度控制裝置的冷卻器、使用該電子溫度控制裝置的加熱器以及其控制方法。該電子溫度控制裝置包括：熱電模塊，其包括第一金屬部件以及第二金屬部件，該第一金屬部件的一端與對(duì)象接觸，該第二金屬部件的一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合，電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端；電壓供給單元，該電壓供給單元將第一電壓和范圍從第二電壓至第三電壓的可變電壓提供給熱電模塊；以及控制器，其根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的差控制由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓。
【專利說明】電子溫度控制裝置、使用該電子溫度控制裝置的冷卻器、使用該電子溫度控制裝置的加熱器以及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種通過使用熱電模塊控制對(duì)象的溫度的電子溫度控制裝置、使用該電子溫度控制裝置的冷卻器、使用該電子溫度控制裝置的加熱器以及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電效應(yīng)指熱和電之間的能量轉(zhuǎn)化，即當(dāng)轉(zhuǎn)化設(shè)備的兩端之間存在溫差時(shí)設(shè)備中的載流子移動(dòng)以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。
[0003]對(duì)熱電現(xiàn)象的研究開始于20世紀(jì)早期并得到了長(zhǎng)足的發(fā)展以使前蘇聯(lián)的1ffe機(jī)構(gòu)獲得大約4%的轉(zhuǎn)化效率，并且當(dāng)前轉(zhuǎn)換效率徘徊在大約10%。熱電現(xiàn)象可被分成:賽貝克效應(yīng)(Seebeck effect)，其中電動(dòng)勢(shì)是通過使用兩部件之間的溫差獲得的；珀?duì)柼?yīng)(Peltier effect),其中通過電動(dòng)勢(shì)執(zhí)行冷卻和加熱；以及湯姆遜效應(yīng)(Thomsoneffect)，其中電動(dòng)勢(shì)是由導(dǎo)體線或條帶的溫差引起的，并且就材料領(lǐng)域或系統(tǒng)技術(shù)而言對(duì)制造工藝的一種核心技術(shù)已開始惹人注意。
[0004]根據(jù)基于熱電特性的溫度范圍，熱電材料可被分成室溫材料、中溫材料、高溫材料。具有成份(81，1^)21^3和扮20^，56)3的基于Bi2Te3的固溶體合金具有極佳的熱電特性。使用該熱電材料的熱電冷卻和發(fā)生模塊具有一種結(jié)構(gòu)，其中n型熱電設(shè)備和P型熱電設(shè)備電氣串聯(lián)并且熱并聯(lián)。 [0005]在熱電模塊中，當(dāng)熱由于兩者之間的溫差從高溫部件轉(zhuǎn)移至低溫部件時(shí)，電子和空穴在n型熱電設(shè)備和p型熱電設(shè)備中分別從高溫部件轉(zhuǎn)移至低溫部件，由此發(fā)電，并且在熱電模塊中，當(dāng)使電流流動(dòng)時(shí)，由于載流子移動(dòng)，冷卻發(fā)生在其一側(cè)，而加熱發(fā)生在另一側(cè)，由此實(shí)現(xiàn)冷卻和加熱。
[0006]熱電模塊的效率是由諸如熱電動(dòng)勢(shì)、導(dǎo)熱性的熱電特性或n型或p型熱電材料的阻抗和耦合的熱電設(shè)備的數(shù)量確定的。
[0007]另外，使用熱電模塊的冷卻機(jī)制具有高溫響應(yīng)敏感性，允許局部選擇性冷卻，并具有不帶移動(dòng)部件的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，并因此已被商業(yè)化用于諸如高輸出功率晶體管、激光二極管等的電子組件的局部冷卻，并可用于諸如車輛的冰柜、家用冰箱和空調(diào)等的常見應(yīng)用。
[0008]另外，由于在車輛、家庭空調(diào)和冰箱等中使用含氯氟烴(CFC)已受到管制，使用熱電材料的空調(diào)系統(tǒng)的研發(fā)能用以冷卻而無需使用制冷劑，已凸現(xiàn)成為有前途的領(lǐng)域。
[0009]熱電模塊利用這樣的事實(shí)，即當(dāng)電流流至包括不同材料之間的結(jié)的電路時(shí)，熱由于珀耳貼效應(yīng)從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移至高溫區(qū)。基于這種理念，可通過串聯(lián)連接多個(gè)結(jié)而制造熱電冰箱。
[0010]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0011]【技術(shù)問題】
[0012]本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種通過使用熱電模塊控制對(duì)象的溫度的電子溫度控制裝置、使用該電子溫度控制裝置的冷卻器、使用該電子溫度控制裝置的加熱器以及其控制方法。
[0013]【技術(shù)方案】
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電子溫度控制裝置，包括:熱電模塊，其包括:第一金屬部件，該第一金屬部件的一端與對(duì)象接觸；以及第二金屬部件，該第二金屬部件的一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合，電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端；電壓供給單元，該電壓供給單元將第一電壓或范圍從第二電壓至第三電壓的可變電壓提供給熱電模塊；以及控制器，其根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的差來控制由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓，其中第一電壓高于第三電壓并且是固定電壓。
[0015]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
[0016]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍時(shí)，控制器可與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地調(diào)整被提供給熱電模塊的電壓。
[0017]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹?，而?dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
[0018]控制器可將目標(biāo)溫度與對(duì)象或第一金屬部件的溫度進(jìn)行比較，如果溫度的峰值被反轉(zhuǎn)，則控制器可切換第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端之間的連接狀態(tài)以反轉(zhuǎn)第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端的電位峰值。
[0019]當(dāng)控制器進(jìn)一步將第二`金屬部件的溫度或環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度作比較并且電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)，控制器可校正所提供的可變電壓的量。
[0020]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊，并且當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然颦h(huán)境溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差超出第二預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可將預(yù)設(shè)范圍收窄。
[0021]電子溫度控制裝置可進(jìn)一步包括設(shè)置在熱電模塊的第二金屬部件的另一側(cè)上的風(fēng)扇。
[0022]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)，控制器可使風(fēng)扇以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制器可使風(fēng)扇以第二速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一速度可比第二速度更快。
[0023]控制器可檢測(cè)由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓，并對(duì)由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓進(jìn)行反饋控制。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種冷卻器，包括:存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)擬被冷卻的對(duì)象；熱電模塊，包括第一金屬部件以及第二金屬部件，該第一金屬部件的一端與存儲(chǔ)單元接觸或被設(shè)置在存儲(chǔ)單元內(nèi)，該第二金屬部件的一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合并被設(shè)置在存儲(chǔ)單元外，電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端；電壓供給單元，該電壓供給單元將第一電壓和范圍從第二電壓至第三電壓的可變電壓提供給熱電模塊；以及控制器，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度高于目標(biāo)溫度時(shí)，其根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的差控制由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓，其中第一電壓高于第三電壓并且是固定電壓。
[0025]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
[0026]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地向熱電模塊進(jìn)行供給。
[0027]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹?，而?dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
[0028]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度不同時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹?，?dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度等于或低于目標(biāo)溫度時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出目標(biāo)溫度并低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第三電壓提供給熱電模塊，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊。
[0029]當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然虼鎯?chǔ)單元的環(huán)境溫度超出目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)值時(shí)，當(dāng)電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)控制器可校正可變電壓的大小。
[0030]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度該預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊，而當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然虼鎯?chǔ)單元的環(huán)境溫度超出目標(biāo)溫度達(dá)一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可將該預(yù)設(shè)范圍收窄。
[0031]冷卻器可進(jìn)一步包括設(shè)置在熱電模塊的第二金屬部件的另一側(cè)上的風(fēng)扇。
[0032]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可使風(fēng)扇以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度該預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可以第二速度控制風(fēng)扇，其中第一速度比第二速度更快。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種加熱器，包括:存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)擬被加熱的對(duì)象；熱電模塊，其包括第一金屬部件和第二金屬部件，該第一金屬部件的一端與存儲(chǔ)單元接觸或被設(shè)置在存儲(chǔ)單元內(nèi)，該第二金屬部件的一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合并被設(shè)置在存儲(chǔ)單元外，電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端；電壓供給單元，該電壓供給單元將第一電壓和范圍從第二電壓至第三電壓的可變電壓提供給熱電模塊；以及控制器，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，其根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的差控制由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓，其中第一電壓高于第三電壓并且是固定電壓。
[0034]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有超出離目標(biāo)溫度該預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
[0035]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有超出離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地向熱電模塊進(jìn)行供給。
[0036]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹?，而?dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
[0037]當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度不同時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹?，?dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度等于或高于目標(biāo)溫度時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于目標(biāo)溫度并超出第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第三電壓提供給熱電模塊，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器可控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電子溫度控制裝置的控制方法，該電子溫度控制裝置包括熱電模塊，該熱電模塊包括第一金屬部件和第二金屬部件，該第一金屬部件一端與對(duì)象接觸，該第二金屬部件一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合，電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端，該方法包括:溫度設(shè)置操作，將之前存儲(chǔ)或輸入的溫度設(shè)定為目標(biāo)溫度；溫度感測(cè)操作，感測(cè)對(duì)象或第一金屬部件的溫度；電壓模式確定操作，通過使用對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的差確定是將第一電壓提供給熱電模塊還是將具有從第二電壓至第三電壓的范圍的可變電壓提供給熱電模塊；以及電壓選擇操作，當(dāng)確定將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)通過使用對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的差來選擇可變電壓的大小，其中第一電壓高于第三電壓并且是固定電壓。
[0039]電壓模式確定操作可包括:恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的差落在預(yù)設(shè)范圍之外時(shí)，將第一電壓提供給熱電模塊；以及可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的差落在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，將可變電壓提供給熱電模塊。
[0040]電壓模式確定操作可包括:恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)，通過電壓供給單元將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度為止；以及可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，通過電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊。[0041]當(dāng)電子溫度控制裝置冷卻對(duì)象時(shí)，電壓模式確定操作可包括:第一恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度不同于目標(biāo)溫度時(shí)通過電壓供給單元將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度為止；第一可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)通過電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊；第二可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出目標(biāo)溫度且低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，通過電壓供給單元將第三電壓提供給熱電模塊；以及第二恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出目標(biāo)溫度時(shí)通過電壓供給單元將第一電壓提供給熱電模塊。
[0042]在電壓選擇操作中，可與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地調(diào)整被提供給熱電模塊的電壓。
[0043]電子溫度控制裝置的控制方法可進(jìn)一步包括:操作模式改變操作，將目標(biāo)溫度與對(duì)象或第一金屬部件的溫度進(jìn)行比較，以及當(dāng)溫度的峰值已反轉(zhuǎn)時(shí)根據(jù)比較的結(jié)果切換電壓供給單元與第一金屬部件的一端和熱電模塊的第二金屬部件的另一端之間的連接狀態(tài)。
[0044]在電壓選擇操作中，當(dāng)通過電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)，可進(jìn)一步將第二金屬部件的溫度或環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較以校正可變電壓的大小。
[0045]電壓模式確定操作可包括:恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的差落在預(yù)設(shè)范圍之外時(shí)，將第一電壓提供給熱電模塊；以及可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的差落在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，將可變電壓提供給熱電模塊，以及校正操作，當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然颦h(huán)境溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差超出預(yù)設(shè)值時(shí)收窄該預(yù)設(shè)范圍。
[0046]該電子溫度控制裝置可進(jìn)一步包括設(shè)置在熱電模塊的第二金屬部件的另一側(cè)上的風(fēng)扇，而電子溫度控制裝置的控制方法可進(jìn)一步包括:風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)使風(fēng)扇以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差落在該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)使風(fēng)扇以第二速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一速度比第二速度更快。
[0047]發(fā)明的有益效果
[0048]如前所述，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置、使用該電子溫度控制裝置的冷卻器、使用該電子溫度控制裝置的加熱器以及其控制方法的情形下，可通過在低功率電平和低噪聲下控制熱電模塊來控制對(duì)象的溫度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1是示出一般冷卻器或加熱器的溫度控制方法的圖；
[0050]圖2是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的溫度控制裝置的配置的圖。
[0051]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的對(duì)象的溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0052]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對(duì)象的溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0053]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對(duì)象的溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0054]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)象的溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖；
[0055]圖7和圖8是分別示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子溫度控制裝置的控制方法的流程圖；
[0056]圖9-11分別是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在電子溫度控制裝置的控制方法中確定電壓模式的過程的詳細(xì)流程圖；
[0057]圖12是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電壓供給單元的配置的圖。
[0058]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電壓供給單元的操作的時(shí)序圖。
[0059]最佳實(shí)施方式
[0060]下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，以使它們能由本發(fā)明所述領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員輕易地實(shí)現(xiàn)。在描述本發(fā)明時(shí)，如果相關(guān)已知的功能或構(gòu)造的詳細(xì)解釋被認(rèn)為未必傳達(dá)了本發(fā)明的要點(diǎn)，這樣的解釋將被忽略但是可由本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解。
[0061]為了使本發(fā)明變得清楚，說明書的無關(guān)部分將被省去，并使用相同的附圖標(biāo)記來表示說明書中相同的部件。
[0062]除非清楚地描述為相反的，術(shù)語“包括”以及諸如“包含”或“含有”的變形應(yīng)理解為暗示包含所陳述的元件但不排除任何其它元件。
[0063]圖1是示出一般冷卻器或加熱器的溫度控制方法的圖；
[0064]一般冷卻器或加熱器包括冷卻單元和加熱單元，一旦接收到電力，冷卻單元和加熱單元吸收周圍熱量或輻射熱量。這里，冷卻或加熱的程度終將與被提供給冷卻單元或加熱單元的功率成比例。因此，一般冷卻器或加熱器的溫度控制可通過控制被提供給冷卻單元或加熱單元的電壓或電流的大小而達(dá)成。
[0065]參見圖1 (a)，為了控制溫度，電壓可以脈寬調(diào)制(PWM)方式被施加至冷卻單元或加熱單元。
[0066]參見圖1(b)，可以看出電壓以相位控制方式被施加至冷卻單元或加熱單元，并參見圖1 (C)，可以看出電壓以過零方式被施加至冷卻單元或加熱單元。
[0067]當(dāng)使用AC電力時(shí)，采用圖1(b)和圖1(c)中示出的方案，而當(dāng)使用DC電力時(shí)，采用圖1(a)的方案。在圖1中示出的所有控制方法中，通過調(diào)整施加電壓的持續(xù)時(shí)間來控制溫度。
[0068]在調(diào)整電壓施加持續(xù)時(shí)間的情形下，需要切換以不斷地施加電壓。然而，在切換操作中可能出現(xiàn)大量的切換損失，由此浪費(fèi)電力。另外，潛在的相當(dāng)大量的切換損失可能對(duì)電壓施加電路造成可觀的負(fù)擔(dān)以導(dǎo)致電路的損壞。
[0069]然而，在許多情形下，加熱單元或冷卻單元一般需要相當(dāng)高的功率電平，并且所提供的電壓或電流需要具有少量的波紋。為此，諸如切換模式電源(SMPS)之類的穩(wěn)定提供高功率的設(shè)備被用于溫度控制裝置。
[0070]然而，一般來說，SMPS輸出恒定電壓(即固定的、均勻的、規(guī)則的電壓)以穩(wěn)定地提供高電壓，而輸出可變電壓的SMPS可能相當(dāng)昂貴。由此，控制加熱單元或冷卻單元的加熱或冷卻程度的方法利用控制SMPS與加熱單元或冷卻單元之間的連接的方案。即，在許多情形下，加熱單元或冷卻單元的加熱或冷卻的程度是通過使用PWM控制得以控制的。[0071]然而，如前面提到的，PWM控制的使用導(dǎo)致基于切換操作的大量損失，這劇烈地劣化了在小型家用電器等中占很大權(quán)重的功率節(jié)省能力。
[0072]由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置、使用電子溫度控制裝置的冷卻器、使用電子溫度控制裝置的加熱器以及其控制方法通過根據(jù)溫度區(qū)段改變施加電壓以減少切換損失。
[0073]圖2是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的溫度控制裝置的配置的圖。
[0074]參見圖2，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置可包括熱電模塊100、電壓供給單元200和控制器300。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子溫度控制裝置可根據(jù)需要進(jìn)一步包括風(fēng)扇400。
[0075]熱電模塊100包括第一金屬部件110和第二金屬部件120。第一金屬部件110和第二金屬部件120被結(jié)合在一起以使電流流至彼此并在兩金屬部件之間轉(zhuǎn)移熱量。這里，考慮將第一金屬部件110的另一端和第二金屬部件120的一端結(jié)合。第一金屬部件110的一端與需要溫度控制的對(duì)象(或者需要控制其溫度的對(duì)象)接觸。當(dāng)電壓被施加至第一金屬部件110的一端和第二金屬部件120的另一端時(shí)，電流在第一金屬部件110和第二金屬部件120之間流動(dòng)并且可能發(fā)生熱傳遞。這里，第一終端和第二終端可分別被安裝在第一金屬部件110的一端和第二金屬部件120的另一端。在熱電模塊100中，可根據(jù)被施加在第一金屬部件110的一端和第二金屬部件120的另一端之間的電壓的正負(fù)號(hào)來確定熱傳遞的方向。也就是說，可根據(jù)第一金屬部件110的一端和第二金屬部件120的另一端的電位的高度來確定熱傳遞的方向。
[0076]電壓供給單元200可提供第一電壓或從第二電壓至第三電壓的范圍內(nèi)的電壓。即，電壓供給單元200可提供作為恒定電壓的第一電壓，或提供具有從第二電壓至第三電壓的范圍的可變電壓。這里，優(yōu)選地，第二電壓具有比第三電壓更小的值，而第一電壓高于第三電壓、可變電壓的最大可變值。即，電壓供給單元200可提供作為恒定電壓的高電壓以及作為可變電壓的低電壓。當(dāng)隨著可變電壓的范圍和可變電壓的電壓帶變得更高而認(rèn)為難以設(shè)計(jì)電壓供給單元200且電壓供給單元200的單元制造成本上升時(shí)，優(yōu)選地，高電壓作為恒定電壓被提供并且低電壓作為可變電壓被提供。
[0077]控制器300可根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差來控制從電壓供給單元200提供至熱電模塊100的電壓。即，根據(jù)作為溫度控制的目標(biāo)的對(duì)象的溫度，控制器300可通過改變從電壓供給單元200的供給電壓而控制對(duì)象的溫度。這里，如果難以直接測(cè)量對(duì)象的溫度，則控制器300可通過根據(jù)第一金屬部件110的溫度改變來自電壓供給單元200的供給電壓來控制第一金屬部件110的溫度以與對(duì)象的溫度平衡。
[0078]具體地說，來自電壓供給單元200的輸出電壓的一個(gè)方面可根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差是否超出一預(yù)設(shè)值而改變，并且當(dāng)電壓供給單元200提供可變電壓時(shí)，控制器300可根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差來調(diào)整電壓的大小(或振幅)。
[0079]另外，控制器300可通過進(jìn)一步將第二金屬部件120的溫度或第二金屬部件120周圍的環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較而控制由電壓供給單元200提供給熱電模塊100的電壓。
[0080]S卩，控制器300可通過進(jìn)一步反映輻射從對(duì)象發(fā)散出的熱量或吸收被傳至對(duì)象的熱量的第二金屬部件120的溫度以及第二金屬部件120的周圍部分的溫度來控制熱電模塊100的操作。
[0081]另外，控制器300可根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110和目標(biāo)溫度之間的溫差來控制設(shè)置在第二金屬部件120的另一端的風(fēng)扇400的轉(zhuǎn)速。這是因?yàn)榈诙饘俨考?20周圍的環(huán)境空氣的環(huán)流速度根據(jù)風(fēng)扇400的轉(zhuǎn)速而不同。
[0082]此后，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例通過電子溫度控制裝置的控制器300控制對(duì)象溫度的過程是通過控制從電壓供給單元200提供給熱電模塊100的電壓來實(shí)現(xiàn)的。然而，將僅描述對(duì)象的溫度，但也可應(yīng)用于控制第一金屬部件110的溫度的方案。
[0083]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)象溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖。
[0084]參見圖3，可檢查通過使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置執(zhí)行冷卻時(shí)的對(duì)象溫度和供電電壓之間的關(guān)系。
[0085]當(dāng)對(duì)象的溫度高于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，可根據(jù)目標(biāo)溫度來控制和提供被提供給熱電模塊100的電壓。當(dāng)對(duì)象的溫度低于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，向熱電模塊100的電壓供給停止以節(jié)省電力并減少噪聲。
[0086]參見圖3，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子溫度控制裝置中，在對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T的情形(a)下，作為恒定電壓的第一電壓Vl被提供給熱電模塊100，而在該溫差小于預(yù)設(shè)的第一值A(chǔ)T的情形(b、c、d)的情形下，從第二電壓V3至第三電壓V2變化的可變電壓被提供給熱電模塊100以冷卻對(duì)象。
[0087]參見區(qū)段b，在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置中，當(dāng)對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值A(chǔ) T時(shí)，可與對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差成比例地調(diào)整電壓的大小，并將其提供給熱電模塊100。
[0088]參見區(qū)段C，在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置中，當(dāng)對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差到達(dá)目標(biāo)溫度Ts時(shí)，電子溫度控制裝置不工作，直到對(duì)象的溫度從目標(biāo)溫度Ts改變某一值為止，而當(dāng)對(duì)象的溫度改變某一值時(shí)，電子溫度控制裝置可與對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差成比例地施加一電壓。這是為了減少了由于電壓供給單元200的頻率操作的能量損失和噪聲發(fā)生。
[0089]參見區(qū)段d，在根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電子溫度控制裝置中，當(dāng)對(duì)象的溫度與目標(biāo)溫度Ts不同時(shí)，與對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的差成比例地施加一電壓，并當(dāng)對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的差等于或大于第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T時(shí)，作為恒定電壓的第一電壓Vl可被提供給熱電模塊100。
[0090]這里，當(dāng)?shù)谌妷篤2被提供給熱電模塊100時(shí)，第一預(yù)設(shè)值A(chǔ) T可以是一溫度，籍此對(duì)象的溫度可在某一時(shí)間段內(nèi)到達(dá)目標(biāo)溫度Ts。即，可考慮第三電壓V2和熱電模塊100的熱傳遞能力地設(shè)定第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T。
[0091]盡管未示出，控制器300可感測(cè)從電壓供給單元200提供至熱電模塊100的電壓，以反饋控制由電壓供給單元200提供給熱電模塊100的電壓。即，雖然發(fā)送了用于控制從電壓供給單元200提供的電壓的信號(hào)，但從電壓供給單元200提供給熱電模塊100的電壓可由于多種因素而改變，由此控制器300可通過反饋控制將意圖的電壓施加至熱電模塊100。
[0092]當(dāng)組合前述控制方法時(shí)，控制器300可分析對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差以確定是通過提供高的恒定電壓來快速冷卻對(duì)象還是通過提供具有低電壓帶的可變電壓來緩慢地冷卻對(duì)象。另外，在提供可變電壓的情形下，可通過使用對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差來設(shè)定可變電壓的大小。
[0093]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對(duì)象溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖。
[0094]參見圖4，在根據(jù)本實(shí)施例的電子溫度控制裝置中，在對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T的情形(a)下，可將作為恒定電壓的第一電壓Vl提供給熱電模塊100，而當(dāng)對(duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts時(shí)，可將從第二電壓V3至第三電壓V2變化的可變電壓提供給熱電模塊100以冷卻對(duì)象。即，可持續(xù)地向?qū)ο筇峁┖愣妷?，直到?duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts為止，以由此快速冷卻對(duì)象，而當(dāng)對(duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts時(shí)，可提供可變電壓以維持冷卻的狀態(tài)。[0095]參見區(qū)段b，由于對(duì)象的溫度落在目標(biāo)溫度Ts和第一預(yù)設(shè)值A(chǔ) T的范圍內(nèi)，可變電壓可被提供給熱電模塊100以將對(duì)象的溫度維持在第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T的范圍內(nèi)。這里，可調(diào)整可變電壓的大小以使其與對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差成比例，由此被提供給熱電模塊100。
[0096]如前所述，當(dāng)?shù)谌妷篤2被提供給熱電模塊100時(shí)，第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T可以是一溫度，籍此對(duì)象的溫度能在某一時(shí)間段內(nèi)到達(dá)目標(biāo)溫度Ts。即，可考慮第三電壓V2和熱電模塊的熱傳遞能力地設(shè)定第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T。
[0097]當(dāng)組合前述控制方法時(shí)，控制器300可分析對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的差和冷卻記錄(或冷卻歷史)以確定是通過提供高的恒定電壓快速冷卻對(duì)象還是通過提供具有低電壓帶的可變電壓而緩慢地冷卻對(duì)象，并可通過使用對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的差來設(shè)定可變電壓的大小。
[0098]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對(duì)象溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖。
[0099]參見圖5，可檢查通過使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置執(zhí)行冷卻時(shí)的對(duì)象的溫度和供電電壓之間的關(guān)系。對(duì)于被提供給根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的熱電模塊100的電壓來說，當(dāng)對(duì)象的溫度高于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，提供恒定電壓，而當(dāng)對(duì)象的溫度低于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，可提供可變的電壓。另外，對(duì)于被提供給根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的熱電模塊100的電壓來說，在對(duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts之后，如果對(duì)象的溫度增加至高過目標(biāo)溫度Ts達(dá)第一預(yù)設(shè)值A(chǔ) T或更高，則再次提供恒定電壓。
[0100]即，當(dāng)對(duì)象的溫度高于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，提供作為高電壓的恒定電壓Vl以快速冷卻。當(dāng)對(duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts時(shí)，提供第三電壓V2以維持冷卻的狀態(tài)。當(dāng)對(duì)象的溫度低于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，可提供具有從第二電壓V3至第三電壓V2的范圍的可變電壓以防止過冷。這里，可與對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差成比例地選擇可變電壓的大小。當(dāng)對(duì)象的溫度增加至比目標(biāo)溫度Ts高出第一預(yù)設(shè)值△ T時(shí)，可確定該冷卻狀態(tài)無法通過僅提供第三電壓V2來維持，并可再一次提供恒定電壓VI。
[0101]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的對(duì)象溫度和被提供給電子溫度控制裝置的熱電模塊的電壓之間的關(guān)系的曲線圖。[0102]參見圖6，可檢查通過使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置執(zhí)行加熱時(shí)的對(duì)象的溫度和供電電壓之間的關(guān)系。當(dāng)對(duì)象的溫度低于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，可根據(jù)對(duì)象的溫度來控制被提供給熱電模塊100的電壓。相反，當(dāng)對(duì)象的溫度高于目標(biāo)溫度Ts時(shí)，不向其提供電壓，由此節(jié)省電力和降低噪聲。
[0103]參見圖6，在根據(jù)本實(shí)施例的電子溫度控制裝置中，當(dāng)對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值A(chǔ)T時(shí)，作為恒定電壓的第一電壓Vl可被提供給熱電模塊100，而當(dāng)對(duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts時(shí)，具有從第二電壓V3至第三電壓V2范圍的可變電壓被提供給熱電模塊100以加熱對(duì)象。即，可持續(xù)地向?qū)ο筇峁┖愣妷海钡綄?duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts以由此快速加熱對(duì)象為止，而當(dāng)對(duì)象的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度Ts時(shí)，可提供可變電壓以維持加熱的狀態(tài)。
[0104]當(dāng)組合前述控制方法時(shí)，控制器300可分析對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的溫差和加熱記錄(或加熱歷史)以確定是通過提供高的恒定電壓快速加熱對(duì)象還是通過提供具有低電壓帶的可變電壓而緩慢地加熱對(duì)象，并可通過使用對(duì)象的溫度和目標(biāo)溫度Ts之間的差來推導(dǎo)出可變電壓的大小。
[0105]根據(jù)如前所述的加熱和冷卻方法，通過根據(jù)對(duì)象的溫度或第一金屬部件110的溫度提供高的恒定電壓和具有相對(duì)低的最大值的可變帶的電壓，可在增加溫度控制速度的同時(shí)促進(jìn)電力節(jié)省。
[0106]在相關(guān)領(lǐng)域的情形下，由于切換操作是在目標(biāo)溫度附近執(zhí)行的以維持一溫度，由于頻繁的電壓施加和電壓中斷的大量切換損失將發(fā)生，且尤其在該切換操作中，大量熱量可從電壓供給單元200產(chǎn)生，這牽涉到火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0107]然而，在本實(shí)施例中，如前所述，在以恒定電壓執(zhí)行加熱或冷卻直到目標(biāo)溫度后，該目標(biāo)溫度通過一可變電壓被控制以維持。由此，由于切換操作不被執(zhí)行，因此能顯著地減少由切換操作弓I起的功率浪費(fèi)和由加熱引起的火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0108]另外，不像圖3-圖5中所示的情形，當(dāng)對(duì)象的溫度受到控制以維持在高于和低于目標(biāo)溫度的一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，冷卻和加熱兩者均需要在對(duì)象上執(zhí)行。詳細(xì)地說，由于熱傳遞的方向是由熱電模塊100兩端之間的電位差確定的，因此可通過改變連接至第一金屬部件110的一端和第二金屬部件120的另一端的電壓供給單元200的正(+)極和負(fù)(-)極的連接來互換冷卻和加熱。
[0109]可通過改變?cè)O(shè)計(jì)將冷卻方法的相應(yīng)實(shí)施例施加于加熱方法。
[0110]另外，盡管未示出，當(dāng)?shù)诙饘俨考?20的溫度或與第二金屬部件120的另一端接觸的空氣的溫度與目標(biāo)溫度形成顯著差別時(shí)，需要高溫控制能力。由此，在這種情形下，從電壓供給單元200提供至電子溫度控制裝置中的熱電模塊100的電壓值需要被校正。即，可使供給電壓值上升某一量或以某一速率上升，或者可上升其中施加高恒定電壓的區(qū)段。
[0111]為了增加其中施加恒定電壓的區(qū)段，可降低第一預(yù)設(shè)值。換句話說，當(dāng)?shù)诙饘俨考?20的溫度或環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差超出第二預(yù)設(shè)電壓時(shí)，可降低第一預(yù)設(shè)值。另外，當(dāng)?shù)诙饘俨考?20的溫度或環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差小時(shí)，可升高第一預(yù)設(shè)值。
[0112]此后，將描述利用前述溫度控制方案的電子溫度控制裝置的控制方法。
[0113]圖7和圖8是分別示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子溫度控制裝置的控制方法的流程圖；
[0114]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置可包括熱電模塊100，并且根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制方法可通過調(diào)整被施加至熱電模塊100的電壓來執(zhí)行。
[0115]通過參見圖7和圖8，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的控制方法可包括溫度設(shè)定操作10、溫度感測(cè)操作20、電壓模式確定操作30以及電壓選擇操作40。
[0116]在溫度設(shè)定操作10中，可將之前存儲(chǔ)或輸入的溫度設(shè)定為目標(biāo)溫度。即，可設(shè)定一預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度或用戶想要的目標(biāo)溫度。
[0117]在溫度感測(cè)操作20中，可感測(cè)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度。溫度感測(cè)可通過使用溫度傳感器來執(zhí)行。
[0118]在電壓模式確定操作30中，通過使用對(duì)象或第一金屬部件110的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差，可確定是將第一電壓提供給熱電模塊100還是將具有從第二電壓至第三電壓范圍的可變電壓提供給熱電模塊100。優(yōu)選地，第一電壓可高于第三電壓并可具有恒定的電壓值。例如，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，可施加高的恒定電壓以快速地將對(duì)象的溫度調(diào)整至目標(biāo)溫度，而當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，施加可變電壓以將對(duì)象的溫度維持在目標(biāo)溫度下而不造成切換損失。
[0119]在電壓選擇操作40中，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，可通過使用對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差在第二電壓至第三電壓的范圍內(nèi)選擇擬被施加至熱電模塊100的可變電壓值。
[0120]圖9-11分別是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例在電子溫度控制裝置的控制方法中確定電壓模式的過程的詳細(xì)流程圖。
[0121]參見圖9，在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的電壓模式確定操作30中，可根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的差是否等于或大于第一預(yù)設(shè)值來確定電壓模式。
[0122]詳細(xì)地說，電壓模式確定操作30可包括:確定操作31，其確定對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的差是否等于或大于第一預(yù)設(shè)值；恒定電壓模式操作33，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)輸出作為恒定電壓的第一電壓；以及可變電壓模式操作35，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110與目標(biāo)溫度之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)設(shè)定在從第二電壓至第三電壓的范圍內(nèi)的任一電壓并施加該電壓。根據(jù)基于圖7所示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的電壓模式確定操作30，可迅速地將對(duì)象或第一金屬部件110的溫度調(diào)整至目標(biāo)溫度并使其落在第一預(yù)設(shè)值之內(nèi)。
[0123]參見圖9，在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的電壓模式確定操作30中，可根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差是否等于或大于第一預(yù)設(shè)值或根據(jù)當(dāng)前電壓模式來確定電壓模式。
[0124]詳細(xì)地說，電壓模式確定操作30可包括:確定操作31，其確定對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的差是否等于或大于第一預(yù)設(shè)值；恒定電壓模式操作33，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)輸出作為恒定電壓的第一電壓，直到對(duì)象或第一金屬部件110的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度為止；操作34，其確定對(duì)象或第一金屬部件110的溫度是否已到達(dá)目標(biāo)溫度；以及可變電壓模式操作35，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110與目標(biāo)溫度之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)設(shè)定在從第二電壓至第三電壓的范圍內(nèi)的任一電壓并施加該電壓。根據(jù)基于本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置的電壓模式確定操作30，可迅速地將對(duì)象或第一金屬部件110的溫度調(diào)整至目標(biāo)溫度并使其落在第一預(yù)設(shè)值之內(nèi)。
[0125]根據(jù)基于圖9所示本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置的電壓模式確定操作30，可迅速地將對(duì)象或第一金屬部件110的溫度調(diào)整至目標(biāo)溫度。
[0126]參見圖11，在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的電壓模式確定操作30中，可根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度是否等于目標(biāo)溫度、根據(jù)當(dāng)前電流模式并根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差是否等于或大于第一預(yù)設(shè)值來確定電壓模式。
[0127]詳細(xì)地說，電壓模式確定操作30可包括:確定操作31，其確定對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度是否相等；第一恒定電壓模式操作33，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度不等于目標(biāo)溫度時(shí)輸出作為恒定電壓的第一電壓；操作34，其確定對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度是否相等；第一可變電壓模式操作35，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件110的溫度等于或低于目標(biāo)溫度時(shí)，通過電壓供給單元設(shè)定從第二電壓至第三電壓范圍內(nèi)的任一電壓并提供該電壓；操作36，其檢測(cè)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差是否超出第一預(yù)設(shè)值；第二恒定電壓模式操作37，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度已達(dá)到目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件110的溫度超出第一預(yù)設(shè)值時(shí)，通過電壓供給單元將第一電壓提供給熱電模塊100 ;以及操作38，其通過第二恒定電壓模式操作確定對(duì)象或第一金屬部件110的溫度是否已到達(dá)目標(biāo)溫度。盡管未示出，電壓模式確定操作30可進(jìn)一步包括第二可變電壓模式操作，其當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件110的溫度超出目標(biāo)溫度并等于或小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，通過電壓供給單元將第三電壓提供給熱電模塊100,它與第一可變電壓模式不同。圖11所不的電壓模式確定操作30可僅用于加熱操作或冷卻操作。
[0128]盡管圖9-11中未示出，然而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子溫度控制裝置的控制方法可進(jìn)一步包括風(fēng)扇400驅(qū)動(dòng)操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)，該操作使設(shè)置在第二金屬部件120另一端的風(fēng)扇400以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件110的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)使風(fēng)扇400以第二速度轉(zhuǎn)動(dòng)。這里，優(yōu)選地，第一速度比第二速度更快。
[0129]下文中，將描述配置成通過使用根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置提供冷水的凈水器的情形下提供冷水的方法。
[0130]凈水器的純凈水箱可包括:箱主體，該箱主體由合成樹脂制成并具有入口和出口 ；以及熱電模塊，其中第一金屬部件110的一端密閉地連接至箱主體的一個(gè)開啟側(cè)。熱電模塊100的第二金屬部件120的另一側(cè)露出至外側(cè)，風(fēng)扇400附連至第二金屬部件120的該
另一側(cè)。
[0131]當(dāng)假設(shè)冷水的目標(biāo)溫度被控制在5.5°C時(shí)，第一預(yù)設(shè)值被設(shè)定為2°C，第一電壓被設(shè)定為21V，第二電壓被設(shè)定為8.5V，并且第三電壓被設(shè)定為12V。冷水的目標(biāo)溫度可被設(shè)定為從O°C至TC范圍內(nèi)的溫度間的任一值。另外，可將其設(shè)定為從O°C至2°C范圍內(nèi)的溫度間的任一值。然而，這里優(yōu)選地，冷水的溫度不超出10°C。
[0132]當(dāng)冷卻操作開始時(shí)，純凈水箱內(nèi)的純凈水的溫度等于室溫。由此，由于與目標(biāo)溫度不同，可通過將第一電壓施加至熱電模塊100來快速地冷卻純凈水。當(dāng)已經(jīng)過某一段時(shí)間并且純凈水的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，可將第二電壓提供給熱電模塊100以維持冷水的溫度。
[0133]然而，可通過諸如環(huán)境溫度等多種因素來改變冷水的溫度，在這里，當(dāng)冷水的溫度下降至2 °C、低于目標(biāo)溫度時(shí)，可停止電壓供給。當(dāng)冷水的溫度在從5 °C至TC范圍內(nèi)時(shí)，仍然施加第三電壓。
[0134]然而，當(dāng)冷水的溫度到達(dá)7°C時(shí)，可施加作為恒定電壓的第一電壓以冷卻冷水。
[0135]另外，必要時(shí)可調(diào)整第二電壓以使其降低至5V。
[0136]可執(zhí)行反饋控制以使施加至熱電模塊100的電壓為目標(biāo)電壓，并可測(cè)量所消耗的電流并執(zhí)行反饋控制，以使熱電模塊100的熱傳遞能力發(fā)揮在目標(biāo)水平(必要時(shí))。
[0137]另外，將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子溫度控制裝置的電壓供給單元200的配置和操作。
[0138]圖12是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電壓供給單元的配置的圖。
[0139]參見圖12，電壓供給單元200可包括恒定電壓發(fā)生器210、可變電壓發(fā)生器220和電壓控制器230。電壓供給單元200可進(jìn)一步包括開關(guān)單元240和電流方向控制器250中的任一個(gè)。
[0140]恒定電壓發(fā)生器210—旦從電壓源接收到功率即產(chǎn)生第一電壓outl。由恒定電壓發(fā)生器210產(chǎn)生和輸出的第一電壓outl具有少量的波紋并且該恒定電壓發(fā)生器210可提供高功率。即，恒定電壓發(fā)生器210是提供高質(zhì)量恒定電壓的組件。如有必要，恒定電壓發(fā)生器210可通過使用SMPS來實(shí)現(xiàn)。
[0141]一旦接收到由恒定電壓發(fā)生器210產(chǎn)生的第一電壓outl，可變電壓發(fā)生器220可根據(jù)第二控制信號(hào)ctrl2產(chǎn)生具有從第二電壓至第三電壓的范圍的可變電壓out2。S卩，可變電壓發(fā)生器220可將第一電壓outl轉(zhuǎn)換成與第二控制信號(hào)ctrl2對(duì)應(yīng)的任一電壓out2，在這里，經(jīng)轉(zhuǎn)換的電壓out2可被包含在從第二電壓至第三電壓的范圍內(nèi)。如有必要，可變電壓發(fā)生器220可通過使用D⑶C轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)，而第二控制信號(hào)ctrl2可以是用于控制DCDC轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換比的信號(hào)。這里，第一電壓可以是高于第三電壓的電壓并可以是恒定電壓。即，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的電壓供給單元200可將作為高電壓的恒定電壓提供給熱電模塊100，或提供具有相對(duì)低電壓帶的可變電壓。
[0142]在必要時(shí)，恒定電壓發(fā)生器210和可變電壓發(fā)生器220的輸出端子可被連接以形成環(huán)形，并且電壓可從連接兩個(gè)端子的節(jié)點(diǎn)輸出至熱電模塊100。即，從連接兩個(gè)輸出端子的節(jié)點(diǎn)開始，第一電壓OUtl或具有從第二電壓至第三電壓范圍的可變電壓out2中的一個(gè)可被輸出。
[0143]開關(guān)單元240被設(shè)置在恒定電壓發(fā)生器210的輸出端與連接兩輸出端子的節(jié)點(diǎn)之間，并控制從恒定電壓發(fā)生器210輸出的第一電壓outl至連接兩端子的節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移。具體地說，當(dāng)連接兩輸出端子時(shí)，第一電壓outl相對(duì)高，由此如果第一電壓outl與可變電壓一起同時(shí)轉(zhuǎn)移時(shí)，可僅轉(zhuǎn)移第一電壓outl—比可變電壓更高的電壓，由此需要控制第一電壓OUtl的轉(zhuǎn)移。為了控制第一電壓OUtl、高電壓和高功率的供電，開關(guān)單元240可被實(shí)現(xiàn)為功率晶體管或功率FET。這是為了防止開關(guān)單元240由于高功率信號(hào)被損壞或短路。
[0144]電流方向控制器250可被設(shè)置在可變電壓發(fā)生器220和連接兩輸出端子的節(jié)點(diǎn)之間，并控制一電流以使它從可變電壓發(fā)生器220產(chǎn)生并僅流至連接兩輸出端子的節(jié)點(diǎn)。SP，電流方向控制器250可被實(shí)現(xiàn)為用于形成單向電流路徑的元件。用于形成單向電流路徑的元件的例子可包括二極管、晶體管等，并可利用這些元件。
[0145]具體地說，當(dāng)來自恒定電壓發(fā)生器210的第一電壓被轉(zhuǎn)移至連接兩輸出端子的節(jié)點(diǎn)時(shí)，需要保護(hù)可變電壓發(fā)生器220的輸出端子或內(nèi)部電路不受作為高電壓的第一電壓outl的影響。另外，由于第一電壓是高電壓，具有忍受高電壓和高功率的性質(zhì)的元件可被用作電流方向控制器250。
[0146]電壓控制器230可產(chǎn)生和輸出第一控制信號(hào)ctrll以控制是否中斷開關(guān)單元240的第一電壓outl,或可產(chǎn)生和輸出第二控制信號(hào)ctrl2以控制由可變電壓發(fā)生器220產(chǎn)生的電壓。如有必要，電壓控制器230可通過使用第二控制信號(hào)ctrl2的電壓電平來控制由可變電壓發(fā)生器220產(chǎn)生的電壓的大小。另外，第二控制信號(hào)ctrl2可被輸出作為數(shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)據(jù)信號(hào)包括多個(gè)位以提供關(guān)于由可變電壓發(fā)生器220產(chǎn)生的電壓電平的信息。
[0147]根據(jù)具有前述配置的電壓供給單元200，可選擇地將作為高電壓的恒定電壓和具有相對(duì)低電壓帶的可變電壓提供給熱電模塊100。
[0148]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電壓供給單元的操作的時(shí)序圖。
[0149]參見圖13，電壓供給單元200可根據(jù)第一控制電壓ctrll和第二控制電壓ctrl2控制連接兩輸出端子的節(jié)點(diǎn)的電壓V0。
[0150]恒定電壓outl作為第一電壓Vl被輸出，不管第一控制電壓ctrll和第二控制電壓ctrl2如何。可變電壓out2根據(jù)第二控制信號(hào)ctrl2可變地被輸出作為第二電壓V2和第三電壓V3。
[0151]對(duì)于連接兩輸出端子的節(jié)點(diǎn)的電壓V0，當(dāng)施加第一控制信號(hào)ctrll時(shí)，第一電壓Vl可從節(jié)點(diǎn)輸出，而當(dāng)施加第二控制信號(hào)ctrl2而不是施加第一控制信號(hào)ctrlI時(shí)，具有從第二電壓V2至第三電壓V3的范圍的可變電壓可從中被輸出。
[0152]雖然已經(jīng)結(jié)合各實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是可進(jìn)行各種修改和變型而不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電子溫度控制裝置，包括: 熱電模塊，所述熱電模塊包括第一金屬部件以及第二金屬部件，第一金屬部件一端與對(duì)象接觸，第二金屬部件一端與所述第一金屬部件的另一端結(jié)合，電壓被施加至所述第一金屬部件的一端和所述第二金屬部件的另一端； 電壓供給單元，所述電壓供給單元將第一電壓或具有從第二電壓至第三電壓的范圍的可變電壓提供給所述熱電模塊；以及 控制器，所述控制器根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差控制由所述電壓供給單元提供給所述熱電模塊的電壓，其中第一電壓高于第三電壓并且是一固定電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，并且 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制器與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地調(diào)整被提供給熱電模塊的電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度為止，并且 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，控制器將目標(biāo)溫度與對(duì)象或第一金屬部件的溫度進(jìn)行比較，如果溫度的峰值被反轉(zhuǎn)，則控制器切換第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端之間的連接狀態(tài)以反轉(zhuǎn)第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端的電位峰值。
6.如權(quán)利要求1所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，當(dāng)控制器進(jìn)一步將第二金屬部件的溫度或環(huán)境溫度與目標(biāo)溫度作比較并且電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)，控制器校正所提供的可變電壓的量。
7.如權(quán)利要求6所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差等于或大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊；以及 當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然颦h(huán)境溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差超出第二預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器將預(yù)設(shè)范圍收窄。
8.如權(quán)利要求1所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在熱電模塊的第二金屬部件的另一側(cè)上的風(fēng)扇。
9.如權(quán)利要求8所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)，控制器使風(fēng)扇以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)，以及 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，控制器使風(fēng)扇以第二速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一速度可比第二速度更快。
10.如權(quán)利要求1所述的電子溫度控制裝置，其特征在于，控制器檢測(cè)由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓，并對(duì)由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓進(jìn)行反饋控制。
11.一種冷卻器，包括: 存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)擬被冷卻的對(duì)象； 熱電模塊，其包括第一金屬部件以及第二金屬部件，所述第一金屬部件一端與存儲(chǔ)單元接觸或被設(shè)置在存儲(chǔ)單元內(nèi)，所述第二金屬部件一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合并被設(shè)置在存儲(chǔ)單元外，電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端； 電壓供給單元，所述電壓供給單元將第一電壓或具有從第二電壓至第三電壓的范圍的可變電壓提供給所述熱電模塊；以及 控制器，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度高于目標(biāo)溫度時(shí)，其根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差控制由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓，其中第一電壓高于第三電壓并且是固定電壓。
12.如權(quán)利要求11所述的冷卻器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，以及 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
13.如權(quán)利要求12所述的冷卻器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地向熱電模塊進(jìn)行供給。
14.如權(quán)利要求11所述的冷卻器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹?，以? 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
15.如權(quán)利要求11所述的冷卻器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度不同時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹梗? 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度等于或低于目標(biāo)溫度時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊， 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出目標(biāo)溫度并低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第三電壓提供給熱電模塊，以及 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊。
16.如權(quán)利要求11所述的冷卻器，其特征在于，當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然虼鎯?chǔ)單元的環(huán)境溫度超出目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)值時(shí)，當(dāng)電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)控制器校正可變電壓的大小。
17.如權(quán)利要求16所述的冷卻器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊， 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度所述預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊，以及 當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然虼鎯?chǔ)單元的環(huán)境溫度超出目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器將所述預(yù)設(shè)范圍收窄。
18.如權(quán)利要求11所述的冷卻器，其特征在于，進(jìn)一步包括設(shè)置在熱電模塊的第二金屬部件的另一側(cè)上的風(fēng)扇。
19.如權(quán)利要求18所述的冷卻器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有等于或高于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器使風(fēng)扇以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)，以及 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度所述預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器以第二速度控制風(fēng)扇， 其中第一速度比第二速度更快。
20.—種加熱器,包括: 存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)擬被加熱的對(duì)象； 熱電模塊，其包括第一金屬部件以及第二金屬部件，所述第一金屬部件一端與存儲(chǔ)單元接觸或被設(shè)置在存儲(chǔ)單元內(nèi)，所述第二金屬部件一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合并被設(shè)置在存儲(chǔ)單元外，一電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端； 電壓供給單元，所述電壓供給單元將第一電壓或具有從第二電壓至第三電壓的范圍的可變電壓提供給所述熱電模塊；以及 控制器，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，其根據(jù)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差控制由電壓供給單元提供給熱電模塊的電壓， 其中第一電壓高于第三電壓并且是固定電壓。
21.如權(quán)利要求20所述的加熱器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，以及 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有超出離目標(biāo)溫度所述預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
22.如權(quán)利要求21所述的加熱器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有超出離目標(biāo)溫度所述預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地向熱電模塊進(jìn)行供給。
23.如權(quán)利要求20所述的加熱器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度具有低于離目標(biāo)溫度一預(yù)設(shè)范圍的水平時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹?，以? 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊。
24.如權(quán)利要求20所述的加熱器，其特征在于，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度不同時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度的時(shí)候?yàn)橹梗? 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度等于或高于目標(biāo)溫度時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將可變電壓提供給熱電模塊， 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于目標(biāo)溫度并超出第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第三電壓提供給熱電模塊，以及 當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制電壓供給單元以將第一電壓提供給熱電模塊。
25.一種電子溫度控制裝置的控制方法，所述電子溫度控制裝置包括熱電模塊，所述熱電模塊包括第一金屬部件以及第二金屬部件，所述第一金屬部件的一端與對(duì)象接觸，所述第二金屬部件的一端與第一金屬部件的另一端結(jié)合，電壓被施加至第一金屬部件的一端和第二金屬部件的另一端，所述方法包括: 溫度設(shè)置操作，將之前存儲(chǔ)或輸入的溫度設(shè)定為目標(biāo)溫度； 溫度感測(cè)操作，感測(cè)對(duì)象或第一金屬部件的溫度； 電壓模式確定操作，通過使用對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差確定是將第一電壓提供給熱電模塊還是將具有從第二電壓至第三電壓的范圍的可變電壓提供給熱電模塊；以及 電壓選擇操作，當(dāng)確定將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)通過使用對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差來選擇可變電壓的大小， 其中第一電壓高于第三電壓并且是固定電壓。
26.如權(quán)利要求25所述的控制方法,其特征在于，電壓模式確定操作包括: 恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍之外時(shí)，將第一電壓提供給熱電模塊；以及 可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，將可變電壓提供給熱電模塊。
27.如權(quán)利要求25所述的控制方法，其特征在于，電壓模式確定操作包括: 恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)，通過電壓供給單元將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度為止；以及 可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度時(shí)，通過電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊。
28.如權(quán)利要求25所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)電子溫度控制裝置冷卻對(duì)象時(shí)，所述電壓模式確定操作包括: 第一恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度不同于目標(biāo)溫度時(shí)通過電壓供給單元將第一電壓提供給熱電模塊，直到對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度為止； 第一可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)通過電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊；第二可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度已到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出目標(biāo)溫度且低于第一預(yù)設(shè)值時(shí)通過電壓供給單元將第三電壓提供給熱電模塊；以及 第二恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度到達(dá)目標(biāo)溫度并且對(duì)象或第一金屬部件的溫度超出目標(biāo)溫度時(shí)通過電壓供給單元將第一電壓提供給熱電模塊。
29.如權(quán)利要求25所述的控制方法，其特征在于，在電壓選擇操作中，與目標(biāo)溫度和對(duì)象或第一金屬部件的溫度之間的溫差成比例地調(diào)整被提供給熱電模塊的電壓。
30.如權(quán)利要求25所述的控制方法，其特征在于，還包括: 操作模式改變操作，將目標(biāo)溫度與對(duì)象或第一金屬部件的溫度進(jìn)行比較，以及當(dāng)溫度的峰值已反轉(zhuǎn)時(shí)根據(jù)比較的結(jié)果切換電壓供給單元與第一金屬部件的一端和熱電模塊的第二金屬部件的另一端之間的連接狀態(tài)。
31.如權(quán)利要求25所述的控制方法，其特征在于，在電壓選擇操作中，當(dāng)通過電壓供給單元將可變電壓提供給熱電模塊時(shí)，將第二金屬部件的溫度或環(huán)境溫度進(jìn)一步與目標(biāo)溫度進(jìn)行比較以校正可變電壓的大小。
32.如權(quán)利要求31所述的控制方法，其特征在于，電壓模式確定操作包括: 恒定電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍之外時(shí)，將第一電壓提供給熱電模塊； 可變電壓模式操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，將可變電壓提供給熱電模塊；以及 校正操作，當(dāng)?shù)诙饘俨考臏囟然颦h(huán)境溫度與目標(biāo)溫度之間的溫差超出預(yù)設(shè)值時(shí)收窄所述預(yù)設(shè)范圍。
33.如權(quán)利要求25所述的控制方法，其特征在于，所述電子溫度控制裝置進(jìn)一步包括設(shè)置在熱電模塊的第二金屬部件的另一側(cè)上的風(fēng)扇，以及 所述電子溫度控制裝置的控制方法進(jìn)一步包括:風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)操作，當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo)溫度之間的溫差落在預(yù)設(shè)范圍外時(shí)使風(fēng)扇以第一速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并當(dāng)對(duì)象或第一金屬部件的溫度和目標(biāo) 溫度之間的溫差落在該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)使風(fēng)扇以第二速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第一速度比第二速度更快。
【文檔編號(hào)】G05F1/565GK103703327SQ201280036889
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月25日
【發(fā)明者】李詠栽, 牟昞宣, 孫廷虎 申請(qǐng)人:豪威株式會(huì)社