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全光纤电流互感器中的TEC温控模块电路设计
资料介绍
在全光纤电子式互感器采集系统中,针对半导体激光器(LD)对温度稳定性的特殊要求,设计了基于ADI公司热电制冷控制芯片ADN8834的自适应温度控制电路。详细介绍了半导体激光器温度控制模块的系统及工作原理,并用仿真软件对电路的稳定性进行了仿真分析。该控制电路采用闭环负反馈结构,利用温度测量输出与给定量之间出现的偏差,通过PID补偿网络形成负反馈,使LD最终稳定在设定温度。通过工程实践,给出了优化PID外围阻容参数的方法,以实现最优的温度控制响应时间和最大振荡幅度的最佳值。经试验验证,该温控电路能够使LD温度在1 s内稳定在设定温度。在-25~+55℃温度范围内,温度控制精度为0.01℃,稳定度可达0.04℃。该温控电路为模块化设计,易于集成,工作范围宽且成本低廉,完全能够满足现场应用需要。
The adaptive temperature control circuit based on ADN8834 thermoelectric refrigeration control chip from ADI company was designed for the special requirements of temperature stability of the semiconductor laser(LD)in all-fiber electronic transformer acquisition system.In this paper,the temperature control module of semiconductor lasers and its working principle were introduced in detail,and the stability of the circuit was simulated and analyzed with simulation software.The closed-loop negative feedback structure was adopted in the control circuit,by which the deviation between the temperature measurement output and the given quantity was used to form the negative feedback through the PID compensation network,so that the LD was finally stabilized at the set temperature.Through engineering practice,the optimization method of the peripheral resistance and capacity parameters of PID was given to achieve the optimum response time of temperature control and the optimum value of maximum oscillation amplitude.The experimental results showed that the temperature of the LD could be stabilized at the set temperature within 1 s.The accuracy of temperature control could reach 0.01℃and the stability could reach 0.04℃ temperature range of-25 to+55℃.The temperature control circuit,characterized by modular design,easy integration,wide working range and low cost,could fully meet the needs of field application.
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