基于H桥驱动电路的半导体制冷片恒温控制系统

摘要：设计了一种以单片机HⅣ447为核心，半导体制冷片为发热制冷体的智能恒温控制系统.通过H桥驱动电路控制半导体制冷片进行加热或制冷，实现了自动恒温控制关键词：HT46R47半导体制冷片；恒温控制系统：H桥驱动电路   随着人们生活水平的提高，智能化的液体加热制冷类家电越来越多地出现在人们的日常生活中，这些产品大多采用发热管或PC热敏电阻进行加热，仅仅具有加热功能；而使用半导体制冷片可以具备加热和制冷双重功能，但缺陷是传统的半导体制冷片的方向控制大多使用继电器来完成，继电器属于机械式开关，当频繁导通或关断时不仅会发岀噪音，而且还会降低其使用寿命.因此，有必要探索一种高效、静噪、安全的半导体制冷片控制方法   本系统采用直流的半导体制冷片作为核心加热制冷元件.半导体制冷片是利用物理现象中的帕尔贴效应，靠电子空穴在运动中直接传递能量来实现的.当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，所以将半导体制冷片的一面贴合在要加热或制冷的液体一侧，通过控制半导体制冷片的电压方向就可以达到加热或制冷的日的.半导体制冷技术的优点是结构简单，体积小；无制冷工质，无振动，噪声小，寿命长，维修方便；启动快，控制灵活H桥驱动电路常用于直流电机的方向控制，本系统将H桥驱动电路引入对半导体制冷片进行控制如图2所示，当控制信号PC1为高电平，PTC2为低电平时，左侧臂两个8550三极管Q1和Q2导通，由于上、下两个MOS管分别为P沟道和N沟道MOS管，所以任何时刻只能有1个导通，而此时上面的P管，即Q5导通；而另外一臂上，两个三极管Q3和Q4都没有导通，此时下面的N沟道MOs管Q8导通，于是在半导体制冷片两端形成12V电压差，制冷片开始加热（或制冷）.同理，当PTCI为低电平，PC2为高电平时，此时半导体制冷片电压翻转，原来加热（或制冷）的一面开始制冷（或加热）.