一種雙向溫控電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙向溫控電路，其中，第一通用輸入輸出端口連接第五三極管的基極，第五三極管的集電極連接第六三極管的基極；電源輸入端分別連接第六三極管的集電極、第一N溝道MOSFET管的柵極、第二P溝道MOSFET管的柵極；第一N溝道MOSFET管的漏極連接電源輸出端；第一N溝道MOSFET管的源極連接第二P溝道MOSFET管的源極；第二通用輸入輸出端口連接第七三極管的基極，第七三極管的集電極連接第八三極管的基極；電源輸入端分別連接第八三極管的集電極、第三P溝道MOSFET管的柵極、第四N溝道MOSFET管的柵極；第四N溝道MOSFET管的漏極連接電源輸出端；第三P溝道MOSFET管的源極連接第四N溝道MOSFET管的源極。通過(guò)將繼電器更換為MOSFET管，提高了工作效率，特別適用于半導(dǎo)體激光器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙向溫控電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及的是，一種雙向溫控電路。

【背景技術(shù)】
[0002]在光學(xué)領(lǐng)域中，一些半導(dǎo)體激光器工作對(duì)溫度的要求很高，最佳工作溫度通常在20-30度左右；然而采取一種電流正反向控制半導(dǎo)體致冷器（TEC)能實(shí)現(xiàn)此溫度控制。通常控制電流正反向是用MCU檢測(cè)激光器溫度，判斷與實(shí)際需求溫度對(duì)比來(lái)用高低電平控制GPIO(General Purpose Input Output，通用輸入輸出）-1、GPI02端口吸合繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)；但是在需要大電流時(shí)，繼電器型號(hào)體積大，而且瞬間吸合電流很大，通常在50-100MA以上，MCU提供的電流無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)繼電器，需外加輔助電源供給才能正常工作。
[0003]但是，該電路設(shè)計(jì)復(fù)雜且體積大、效率低，隨著現(xiàn)在小型化、節(jié)能要求的提高這樣設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn)理想標(biāo)準(zhǔn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)需要改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種新的雙向溫控電路，所要解決的技術(shù)問(wèn)題包括：如何設(shè)置MOSFET 管（金屬-氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管，Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)電路以替代現(xiàn)有的繼電器電路、如何在該雙向溫控電路中設(shè)置三極管的數(shù)量和位置及其連接、如何在該雙向溫控電路中設(shè)置N溝道MOSFET管與P溝道MOSFET管的數(shù)量和位置及其連接、如何在該雙向溫控電路中設(shè)置正極輸出與負(fù)極輸出、如何設(shè)置各MOSFET管與各三極管的連接關(guān)系等。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種雙向溫控電路，其中，第一通用輸入輸出端口連接第五三極管的基極，第五三極管的集電極連接第六三極管的基極，還通過(guò)第一個(gè)第二電阻連接電源輸入端；電源輸入端還通過(guò)第二個(gè)第二電阻分別連接第六三極管的集電極、第一 N溝道MOSFET管的柵極、第二 P溝道MOSFET管的柵極；第一 N溝道MOSFET管的漏極連接電源輸出端；第二 P溝道MOSFET管的漏極接地；第一 N溝道MOSFET管的源極連接第二P溝道MOSFET管的源極，用作正極輸出；第五三極管的發(fā)射極、第六三極管的發(fā)射極接地；第二通用輸入輸出端口連接第七三極管的基極，第七三極管的集電極連接第八三極管的基極，還通過(guò)第三個(gè)第二電阻連接電源輸入端；電源輸入端還通過(guò)第四個(gè)第二電阻分別連接第八三極管的集電極、第三P溝道MOSFET管的柵極、第四N溝道MOSFET管的柵極；第三P溝道MOSFET管的漏極接地；第四N溝道MOSFET管的漏極連接電源輸出端；第三P溝道MOSFET管的源極連接第四N溝道MOSFET管的源極，用作負(fù)極輸出；第七三極管的發(fā)射極、第八三極管的發(fā)射極接地。
[0006]優(yōu)選的，第五三極管、第六三極管、第七三極管、第八三極管均為NPN型三極管。
[0007]優(yōu)選的，NPN型三極管的型號(hào)為3904。
[0008]優(yōu)選的，第五三極管的發(fā)射極與第六三極管的發(fā)射極共地連接。
[0009]優(yōu)選的，第七三極管的發(fā)射極與第八三極管的發(fā)射極共地連接。
[0010]優(yōu)選的，第二 P溝道MOSFET管的漏極與第三P溝道MOSFET管的漏極共地連接。
[0011]優(yōu)選的，第一通用輸入輸出端口通過(guò)第一個(gè)第一電阻連接第五三極管的基極，第二通用輸入輸出端口通過(guò)第二個(gè)第一電阻連接第七三極管的基極。
[0012]優(yōu)選的，第一電阻與第二電阻的阻值均為IkQ。
[0013]優(yōu)選的，第一電阻的型號(hào)為0603。
[0014]優(yōu)選的，第二電阻的型號(hào)為1206。
[0015]優(yōu)選的，P溝道MOSFET管的型號(hào)為Si7463，N溝道MOSFET管的型號(hào)為Si7884。
[0016]采用上述方案，本實(shí)用新型將繼電器更換為MOSFET管控制，這樣既能縮小體積結(jié)構(gòu)，又減小了驅(qū)動(dòng)電流，從而提高了工作效率，特別適用于一些發(fā)熱量大且對(duì)溫度要求高的光學(xué)器件，尤其是半導(dǎo)體激光器，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖I為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了便于理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被表述“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上、或者其間可以存在一個(gè)或多個(gè)居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被表述“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件、或者其間可以存在一個(gè)或多個(gè)居中的元件。本說(shuō)明書(shū)所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的。
[0020]除非另有定義，本說(shuō)明書(shū)所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說(shuō)明書(shū)中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是用于限制本實(shí)用新型。本說(shuō)明書(shū)所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0021]如圖I所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是，一種雙向溫控電路，其中，第一通用輸入輸出端口 GPI0-1連接第五三極管Q5的基極，第五三極管Q5的集電極連接第六三極管Q6的基極，還通過(guò)第一個(gè)第二電阻Rl連接電源輸入端Vin ;電源輸入端Vin還通過(guò)第二個(gè)第二電阻R2分別連接第六三極管Q6的集電極、第一 N溝道MOSFET管Ql的柵極、第二 P溝道MOSFET管Q2的柵極。
[0022]第一 N溝道MOSFET管Ql的漏極連接電源輸出端VOUT-TEC ;例如，電源輸出端VOUT-TEC輸出到半導(dǎo)體致冷器。第二 P溝道MOSFET管Q2的漏極接地；第一 N溝道MOSFET管Ql的源極連接第二P溝道MOSFET管Q2的源極，用作正極輸出，例如，用于連接半導(dǎo)體致冷器的正極TEC+ ;又如，第一 N溝道MOSFET管Ql的源極連接第二 P溝道MOSFET管Q2的源極后，還連接一個(gè)第三電阻，其用于連接半導(dǎo)體致冷器的正極TEC+ ;第五三極管Q5的發(fā)射極、第六三極管Q6的發(fā)射極接地。
[0023]第二通用輸入輸出端口 GPI0-2連接第七三極管Q7的基極，第七三極管Q7的集電極連接第八三極管Q8的基極，還通過(guò)第三個(gè)第二電阻R3連接電源輸入端Vin ;電源輸入端Vin還通過(guò)第四個(gè)第二電阻R4分別連接第八三極管Q8的集電極、第三P溝道MOSFET管Q3的柵極、第四N溝道MOSFET管Q4的柵極。
[0024]第三P溝道MOSFET管Q3的漏極接地；第四N溝道MOSFET管Q4的漏極連接電源輸出端VOUT-TEC ;例如，電源輸出端VOUT-TEC輸出到半導(dǎo)體致冷器。第三P溝道MOSFET管Q3的源極連接第四N溝道MOSFET管Q4的源極，用作負(fù)極輸出，例如，用于連接半導(dǎo)體致冷器的負(fù)極TEC-;又如，第三P溝道MOSFET管Q3的源極連接第四N溝道MOSFET管Q4的源極后，還連接一個(gè)第四電阻，其用于連接半導(dǎo)體致冷器的負(fù)極TEC-;第七三極管Q7的發(fā)射極、第八三極管Q8的發(fā)射極接地。
[0025]這樣，利用GPI O-1 /GP10-2端口一高一低電平互換，可以順利控制輸出電流正反向供給TEC ;例如，當(dāng)GPI0-1輸出高電平，Q5導(dǎo)通、Q6截止，Ql導(dǎo)通、Q2截止；電流從VOUT-TEC流到TEC+ ；GP10-2輸出低電平，Q7截止、Q8導(dǎo)通，Q3導(dǎo)通、Q4截止，電流從TEC-流到地；反之則輸出電流方向互換。為了解決如何更好地實(shí)現(xiàn)第一通用輸入輸出端口與第二通用輸入輸出端口的高電平、低電平切換的技術(shù)問(wèn)題，優(yōu)選的，第一通用輸入輸出端口與第二通用輸入輸出端口之前還設(shè)置同步切換電路，用于在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間切換，其中，所述第一狀態(tài)為第一通用輸入輸出端口輸出高電平、第二通用輸入輸出端口輸出低電平，所述第二狀態(tài)為第一通用輸入輸出端口輸出低電平、第二通用輸入輸出端口輸出高電平。例如，所述同步切換電路包括一個(gè)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，其設(shè)置關(guān)聯(lián)的兩條線(xiàn)路，其一為連通所述第一狀態(tài)的線(xiàn)路，另一為連通所述第二狀態(tài)的線(xiàn)路。又如，所述同步切換電路包括一個(gè)切換開(kāi)關(guān)。這樣，可以實(shí)現(xiàn)方便地在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間切換。優(yōu)選的，所述同步切換電路包括一個(gè)電控開(kāi)關(guān)。為了解決溫度指示的技術(shù)問(wèn)題，優(yōu)選的，所述雙向溫控電路還設(shè)置一溫度指示器，用于實(shí)時(shí)顯示溫度；又如，所述溫度指示器設(shè)置LED顯示設(shè)備，通過(guò)不同顏色的LED燈光顯示溫度，例如紅光表示溫度過(guò)高，綠光表示正常，藍(lán)光表示溫度過(guò)低等；這樣，可以達(dá)到有效指示溫度的技術(shù)效果。
[0026]為了解決如何優(yōu)化電路設(shè)計(jì)的技術(shù)問(wèn)題，如圖2所示，本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例是，一種雙向溫控電路，其中，第一通用輸入輸出端口 GPI0-1通過(guò)第一個(gè)第一電阻R5連接第五三極管Q5的基極，第二通用輸入輸出端口 GPI0-2通過(guò)第二個(gè)第一電阻R6連接第七三極管Q7的基極。這樣，有助于實(shí)現(xiàn)第五三極管Q5的基極、第七三極管Q7的基極輸入的整流分壓。
[0027]為了解決如何優(yōu)化電路設(shè)計(jì)的技術(shù)問(wèn)題，優(yōu)選的，第五三極管、第六三極管、第七三極管、第八三極管均為NPN型三極管。優(yōu)選的，各NPN型三極管型號(hào)相同，例如，NPN型三極管的型號(hào)為3904。這樣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可替換性高，易于備貨與維護(hù)。
[0028]為了解決如何更好地優(yōu)化電路中的地線(xiàn)連接的技術(shù)問(wèn)題，優(yōu)選的，第五三極管的發(fā)射極與第六三極管的發(fā)射極共地連接。優(yōu)選的，第七三極管的發(fā)射極與第八三極管的發(fā)射極共地連接。優(yōu)選的，各三極管的發(fā)射極共地連接。這樣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)。
[0029]為了解決如何更好地優(yōu)化電路中的地線(xiàn)連接的技術(shù)問(wèn)題，優(yōu)選的，第二 P溝道MOSFET管的漏極與第三P溝道MOSFET管的漏極共地連接。優(yōu)選的，各三極管的發(fā)射極、以及各P溝道MOSFET管的漏極共地連接。這樣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造。
[0030]優(yōu)選的，第一電阻與第二電阻的阻值均為IkQ。優(yōu)選的，第一電阻與第二電阻為貼片電阻。優(yōu)選的，第一電阻的型號(hào)為0603，其功率為1/10W。優(yōu)選的，第二電阻的型號(hào)為1206，其功率為1/4W。
[0031]優(yōu)選的，P溝道MOSFET管的型號(hào)為Si7463，N溝道MOSFET管的型號(hào)為Si7884。
[0032]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的實(shí)施例還包括，上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征，相互組合形成的雙向溫控電路，例如通過(guò)利用MCU端口高低電平控制MOS管的導(dǎo)通、截止來(lái)完成電流正反向控制，MOS管即MOSFET管，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易式小型化、高效率的雙向溫控電路，可廣泛應(yīng)用于發(fā)熱量大且對(duì)溫度要求高的光學(xué)器件，例如半導(dǎo)體激光器等。
[0033]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)及其附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型可以通過(guò)許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本說(shuō)明書(shū)所描述的實(shí)施例，這些實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容的額外限制，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。并且，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實(shí)施例，均視為本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)記載的范圍；進(jìn)一步地，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向溫控電路，其特征在于， 第一通用輸入輸出端口連接第五三極管的基極，第五三極管的集電極連接第六三極管的基極，還通過(guò)第一個(gè)第二電阻連接電源輸入端； 電源輸入端還通過(guò)第二個(gè)第二電阻分別連接第六三極管的集電極、第一 N溝道MOSFET管的柵極、第二 P溝道MOSFET管的柵極； 第一 N溝道MOSFET管的漏極連接電源輸出端； 第二 P溝道MOSFET管的漏極接地； 第一 N溝道MOSFET管的源極連接第二 P溝道MOSFET管的源極，用作正極輸出； 第五三極管的發(fā)射極、第六三極管的發(fā)射極接地； 第二通用輸入輸出端口連接第七三極管的基極，第七三極管的集電極連接第八三極管的基極，還通過(guò)第三個(gè)第二電阻連接電源輸入端； 電源輸入端還通過(guò)第四個(gè)第二電阻分別連接第八三極管的集電極、第三P溝道MOSFET管的柵極、第四N溝道MOSFET管的柵極； 第三P溝道MOSFET管的漏極接地； 第四N溝道MOSFET管的漏極連接電源輸出端； 第三P溝道MOSFET管的源極連接第四N溝道MOSFET管的源極，用作負(fù)極輸出； 第七三極管的發(fā)射極、第八三極管的發(fā)射極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向溫控電路，其特征在于，第五三極管、第六三極管、第七三極管、第八三極管均為NPN型三極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述雙向溫控電路，其特征在于，NPN型三極管的型號(hào)為3904。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向溫控電路，其特征在于，第五三極管的發(fā)射極與第六三極管的發(fā)射極共地連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向溫控電路，其特征在于，第七三極管的發(fā)射極與第八三極管的發(fā)射極共地連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向溫控電路，其特征在于，第二P溝道MOSFET管的漏極與第三P溝道MOSFET管的漏極共地連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向溫控電路，其特征在于，第一通用輸入輸出端口通過(guò)第一個(gè)第一電阻連接第五三極管的基極，第二通用輸入輸出端口通過(guò)第二個(gè)第一電阻連接第七三極管的基極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述雙向溫控電路，其特征在于，第一電阻與第二電阻的阻值均為Ik Ω ο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述雙向溫控電路，其特征在于，第一電阻的型號(hào)為0603。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述雙向溫控電路，其特征在于，第二電阻的型號(hào)為1206。
【文檔編號(hào)】G05D23/19GK204229263SQ201420758797
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】李家超, 張大為, 陳彥民, 王玉魯, 韓濤 申請(qǐng)人:深圳極光世紀(jì)科技有限公司