一種便攜式的多功能SLD數(shù)字測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2．4．1 靜電保護(hù)電路
將一個(gè)接觸電阻很小的繼電器與SLD并聯(lián)在一起構(gòu)成短路保護(hù)開關(guān)。在SLD不進(jìn)行工作時(shí)開關(guān)閉合，這樣未開機(jī)時(shí)，SLD兩端的電極被短接，從而實(shí)現(xiàn)了防止靜電擊穿的功能。在實(shí)際應(yīng)用中，除了常閉開關(guān)外，在SLD的兩個(gè)電極并聯(lián)一個(gè)二極管，防止器件由于極性接反而損壞；還在SLD的陽極和陰極之間并連一個(gè)電容，這個(gè)電容不但可以限制SLD兩端電壓突變，還可以濾除SLD驅(qū)動(dòng)電流上的高頻干擾電流。
2．4．2 限幅電路
每個(gè)SLD都有安全工作電流范圍，如果電流超過此范圍，SLD將會(huì)損壞，因此必須將SLD的工作電壓限制在給定的范圍內(nèi)。限幅電路的設(shè)計(jì)基于比較器原理。圖4所示為設(shè)計(jì)的限幅保護(hù)電路，主要由集成運(yùn)放UA，儀表放大器UB和二極管D1組成。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/170613.htm
工作時(shí)，輸入電壓UI作用于驅(qū)動(dòng)電路，并將流過SLD的電流經(jīng)過取樣電阻進(jìn)行I-V轉(zhuǎn)換后由UB采樣得到取樣電阻的壓差Usample，由式(1)可知U1=Usample，將其與限幅電路的上限值進(jìn)行比較。當(dāng)輸入電壓UI值小于設(shè)定值USET時(shí)，UA輸出UO1>0，所以D1截止，UI直接作用在驅(qū)動(dòng)電路上；當(dāng)輸入電壓值UI于設(shè)定值USET時(shí)，UA輸出UO10，所以D1導(dǎo)通，輸入電壓UI被下拉至USET，從而實(shí)現(xiàn)了限幅保護(hù)的功能。
USET為保護(hù)電路的上限電壓值，限幅電路的電壓傳輸特性如圖5所示。
3 溫度控制模塊設(shè)計(jì)
環(huán)境溫度的變化會(huì)對(duì)SLD的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，為了使SLD輸出功率穩(wěn)定必須使其工作溫度恒定。溫度控制的核心器件采用ADN8830集成溫度控制器，該芯片體積小，噪聲低，可提供雙向溫控電流獨(dú)立驅(qū)動(dòng)TEC，長(zhǎng)時(shí)間控制精度可達(dá)士0．01℃，并且具有限流保護(hù)和溫度設(shè)定功能。溫度控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為SLD內(nèi)部集成的半導(dǎo)體致冷器又稱熱電制冷器(Thermo Electric Cooler，TEC)，溫度傳感器則是其內(nèi)部集成的熱敏電阻(NTC)。溫度控制模塊原理如圖6所示。
由微控制器的DAC1產(chǎn)生溫度控制電壓連接至ADN8830的溫度設(shè)定端，可設(shè)定器件的工作溫度。通過向TEC提供雙向的驅(qū)動(dòng)電流來控制TEC的加熱和制冷作用，當(dāng)SLD管芯溫度變化時(shí)，NTC感測(cè)溫度的變化并將溫度的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過反饋網(wǎng)絡(luò)返回ADN8830。ADN8830通過自身的內(nèi)部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)調(diào)整輸入TEC電漉的方向和大小，形成閉環(huán)控制過程，從而達(dá)到溫度的恒定。
評(píng)論