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[参考译文] OPA567:OPA567上的 TEC 应用

Guru**** 1125150 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA567, INA317
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1304238/opa567-tec-application-on-opa567

器件型号:OPA567
主题中讨论的其他器件: INA317

您好,TI 专家

    当我使用 opa567时、有一个 TEC 的应用问题 我的原理图显示在下面的 pic 中。  

VSET 是对应于设定温度的电压,Vth 是热敏电阻反馈的电压。  我将 pic 中的 ad623替换为 ina317。 在实际原理图中、R11已被激光取代。 如果 Vset=Vth、则 理论上 VTEC+=VTEC-。

但 在实际实验中,我设置 Vset=1V,由25℃ 响应,反馈电压 Vth 小于1V,约0.9V——在激光中转换到28°。  则温度在28°下保持稳定。 VTEC+=VTEC-。

当 Vset 和 Vth 不相等时、激光温度为何能够保持稳定。  

谢谢

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    尊敬的 Cunxu:

    [quote userid="583700" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1304238/opa567-tec-application-on-opa567为什么当 Vset 和 Vth 不相等时激光温度可以稳定呢?  [/报价]

    我将 AD623替换为 INA317 IA、如下所示。 VTH 是热敏电阻、假设它是10kΩ 热敏电阻。 驱动它的最佳方法是使用恒流源、我使用10uA 电流源。 这应避免热敏电阻中的自发热。  

    IA 的输入为差分输入信号输入电压、其中 Vdiff Δ 值为100mV。 因此、INA317的输出应为2.8V、如下所示。 此外、在28C 时、热敏电阻应在大约28C 时进行感应。  

    e2e.ti.com/.../INA317-Gains3-Thermistor-12152023.TSC

    我假设激光配备了 TEC 温度控制器。 TEC 可以在激光二极管内部实现、也可以用于冷却激光器的外部封装。 激光的调节温度是多少、例如40°C 或50°C?

    R11应为 TEC 器件的两条引线、通常采用红色和黑色引线。 如果正电压连接到红色引线、则会发热;如果施加反向电压、TEC 将冷却。 另外、TEC 需要方向正确、热敏电阻放置在激光二极管或稳压温度源的体中。  

    因此 R11不应连接到激光二极管。 激光二极管应该有另外两根导线、其中激光二极管单独供电。 随附的原理图仅是 TEC 器件温度调节器的一部分。   

    当 Vset 和 Vth 不相等时、激光温度为何能够保持稳定。 -->在操作过程中,OPA567有可能在 TEC 器件或 R11两端施加电压差值,激光二极管冷却。 如果您给我提供 TEC 调节温度设定值、我很乐意模拟或检查 OPA567的运行条件。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    雷蒙德

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    尊敬的 Cunxu:

    我了解了您的 TEC 驱动器、这是它的功能。  

    控制器的设定点为2.5VDC。 如果 Vblack 节点电压小于2.5VDC、则电流会从 TEC 的 Vred 流向 Vblack。 否则、反向电流会流经 TEC。 与冷却或加热相对应的 TEC 电流方向、具体取决于 TEC 的配置方式。  

    当 TEC 的直流电阻配置为3欧姆时、控制器的工作电压仅在2V 到3V 之间。 2.5-3V 可能处于冷却状态、2-2.5V 可能处于加热状态。 实际加热/冷却配置取决于激光二极管或冷却块中 TEC 的配置方式。  

    e2e.ti.com/.../OPA567-TEC-Driver-12152023.TSC

    请确认 TEC 的直流电阻及其加热/冷却曲线、如果可以为我提供用于热调节的温度设定点、那将是很好的。  

    如果您有其他问题、请告诉我。

    此致!

    雷蒙德

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    尊敬的 Zhang:

    信号"TH"来自激光热敏电阻,它是10kΩ Ω,对应的25℃。 当温度为25℃ 时、Vth 为1V。 I 设置 Vset=1V、由25℃ 封装。

      

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    尊敬的 Cunxu:

    这是有道理的、但仪表放大器(IA)的输入可能未正确配置。 热敏电阻是一个电阻器、您的原理图表示为带电压源的 Vth、除非这是从激光二极管本身输出的电压。 因此、我们不清楚热敏电阻是如何供电的。  

    由于 IA 的增益= 3V/V、IA 的输出必须为2.5VDC、这是要将 TEC 的温度设定点调节到25°C。 请告诉我、在25°C 时、Vdiff 输入或 INA317输入端子(Vdiff = Vpin3 - Vpin2)的引脚2和3处的输入差值电压应~100mV。  

    e2e.ti.com/.../INA317-Gains3-Thermistor-12162023.TSC

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    雷蒙德

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    大家好、张

      如下面的 pic 所示。 热敏电阻和 R80除以 U30-REF3040的输出电压 、热敏电阻为10kΩ Ω、对应于25℃。 当温度为25℃ 时、Vth 为1V。 I 设置 Vset=1V、由25℃ 封装。

      当我设置 Vset=1V 时、我实际上测试过 Vth 大约为0.91V。 因此  Vdiff 处的输入差值电压约为90mv。

      令人困惑的是、我设置 Vset=1V、这意味着我要将其设置为25°C、但热敏电阻反馈为 Vth=0.9V、这对应于28°C、温度很稳定。

    谢谢

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    尊敬的 Lin:

      当我设置 Vset=1V 时,我实际上测试过 Vth 大约是0.91V。 因此、 Vdiff 处的输入差值电压约为90mv。

    如您所示、 热敏电阻的测量值约为28C 或8.4759k 欧姆、如果使用0.90V 的分压器反算热敏电阻的电阻。  

    大约有4.096V/40.1k = 0.102mA 经过热敏电阻。 假设没有热效应、那么这是正确的、当激光二极管正常工作时、TEC 应该已经冷却。 在下面的仿真中可以看到该效果。 Vtec+端子设置为2.5V、在大约2.14Vdc 的电压下测量 Vtec-、TEC 可能工作、激光二极管的温度为表。  

    e2e.ti.com/.../INA317-Gains3-Thermistor-12182023.TSC

    [quote userid="583700" url="~/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1304238/opa567-tec-application-on-opa567为什么当 Vset 和 Vth 不相等时激光温度可以稳定?

    如果 Vth 和 Vset 相等、则 Vdiff 约为0mV、TEC 没有加热或冷却功能。  

    BTW、请匹配 INA317 IA 的输入阻抗。 30.1kΩ||| 10kΩ= 7.51 kΩ

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    雷蒙德

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    大家好、张

       感谢您的支持。  

       每次设置温度时、我都需要匹配 INA317的输入阻抗?

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    尊敬的 Cunxu:  

    每次设置温度时,我都需要匹配 INA317的输入阻抗?

    我认为、如果您能够匹配25°C 设定点的输入阻抗、就足够了。 仪表放大器仅对输入差分信号感兴趣。  

    如果热敏电阻以恒流源驱动、则热敏电阻的 R vs.温度对于输入 INA317不会有问题、因为它是每个温度变化的差分测量。 由于这是分压器输入、因此输入端可能存在一些小误差、但它可能微不足道。 TEC 控制器可能具有较宽的范围、其中误差接近于零(TEC+和 TEC-之间的差值电压)、并且不会产生显著的发热或冷却效应。  

    如果这是超精密热敏电阻和温度控制应用、最好使用恒流源来驱动热敏电阻。  

    如果您有其他问题、请告诉我。  

    此致!

    雷蒙德