基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)散熱方案設(shè)計(jì)

2.半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)構(gòu)成

在半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)中，制冷片采用TEC1-12703型溫差電制冷組件，根據(jù)照明系統(tǒng)的特點(diǎn)，選用具有可視性、堅(jiān)韌性、耐高溫等特性的有機(jī)玻璃作為制冷器壁。為了更好地解決太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)的散熱問(wèn)題，利用控制器來(lái)有效的控制半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)。

2.2半導(dǎo)體制冷控制器的組成與控制原理

依據(jù)半導(dǎo)體制冷理論，在TEC（半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)）兩端施加一個(gè)直流電壓就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)直流電流，這會(huì)使TEC一端發(fā)熱另一端制冷。我們稱(chēng)發(fā)熱的一端為“熱端”，制冷的一端為“冷端”，把TEC兩端的電壓極性對(duì)調(diào)，電流將反向流動(dòng)，“熱端”與“冷端”也將互換。TEC作為半導(dǎo)體制冷應(yīng)用中的冷熱源，其操作具有可逆性，既可以用來(lái)制冷，又可以用于制熱。針對(duì)解決太陽(yáng)能LED照明系統(tǒng)散熱問(wèn)題的實(shí)際情況，我們選擇高集成度的高性能單片機(jī)ADUC824作為控制核心，通過(guò)軟件編程完成對(duì)半導(dǎo)體制冷器的控制。 ADUC824是AD公司推出的8051內(nèi)核的高性能單片機(jī)，內(nèi)部集成了兩路（21位＋16位）A/D、12位D/A、FLASH、WDT、μP監(jiān)控、溫度傳感器、SPI和I2C總線(xiàn)接口等豐富資源集成于一體，ADUC824體積小、功率低、具備在線(xiàn)編程調(diào)試功能，無(wú)須開(kāi)發(fā)裝置。采用ADUC824作為半導(dǎo)體制冷控制器的核心，提高了設(shè)計(jì)的可靠性，同時(shí)大大簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)。半導(dǎo)體制冷的功率驅(qū)動(dòng)采用H型（全橋式）電路，可以在單電源供電的條件下完成對(duì)負(fù)載的雙向電流驅(qū)動(dòng)，完成TEC制冷的操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的控制?；贏(yíng)DUC824的半導(dǎo)體制冷控制原理框圖如圖2所示[1]。

圖2 半導(dǎo)體制冷控制原理框圖