專利名稱：一種半導(dǎo)體制冷制熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子空調(diào)部件，特別地，本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體制冷制 熱裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在電子空調(diào)技術(shù)開始逐漸為人們所重視。電子 空調(diào)的核心部件是半導(dǎo)體制冷器，半導(dǎo)體制冷器的主要工作原理是一個(gè)帕爾貼的物理效 應(yīng)，N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體通過金屬導(dǎo)流片連接，當(dāng)電流由N通過P時(shí)，電場(chǎng)使N中的電 子和P中的空穴反向流動(dòng)，它們產(chǎn)生的能量來自晶格的熱能，于是在導(dǎo)流片的冷端吸熱，在 導(dǎo)流片的熱端放熱，產(chǎn)生溫差，在工作期間，只要冷端和熱端之間出現(xiàn)溫差，熱量便不斷地 通過晶格能的傳遞，將熱量移動(dòng)到熱端。通過改變半導(dǎo)體制冷器的供電極性就可以改變其 冷端和熱端，從而使半導(dǎo)體制冷器起制熱或制冷作用。另外，半導(dǎo)體制冷器制熱量或制冷量 與單位時(shí)間內(nèi)從其中通過的電流的大小有關(guān)，通過的電流越大，單位時(shí)間內(nèi)的制熱量或制 冷量越大?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然提出了這種依靠半導(dǎo)體制冷器來制冷或制熱的電子空調(diào)，但都是 針對(duì)這種空調(diào)的結(jié)構(gòu)來描述的，對(duì)于這種空調(diào)中半導(dǎo)體制冷器的控制方面，則沒有描述。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種半導(dǎo)體制冷制熱裝置，該半導(dǎo)體制冷制熱裝置可控 制半導(dǎo)體制冷器在單位時(shí)間內(nèi)的制冷量或制熱量。本實(shí)用新型的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，包括中央控制器、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓 控制模塊和半導(dǎo)體制冷器；所述中央控制器與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊電連接并輸出占空 比可調(diào)的脈沖信號(hào)給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊；所述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊與發(fā)電機(jī)電 連接，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊輸出與接收到的脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓到發(fā)電機(jī)；所述 發(fā)電機(jī)與半導(dǎo)體制冷器電連接并輸出與所述勵(lì)磁電壓對(duì)應(yīng)的電流給半導(dǎo)體制冷器。優(yōu)選地，還包括輸出電流方向控制模塊，所述輸出電流方向控制模塊分別與發(fā)電 機(jī)、中央控制器和半導(dǎo)體制冷器電連接；所述發(fā)電機(jī)向輸出電流方向控制模塊輸出電流； 所述輸出電流方向控制模塊向半導(dǎo)體制冷器輸出電流；所述中央控制器可使輸出到半導(dǎo)體 制冷器的電流方向改變。優(yōu)選地，還包括動(dòng)力裝置，所述發(fā)電機(jī)由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)。優(yōu)選地，所述動(dòng)力裝置為發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)通過皮帶與發(fā)電 機(jī)相連。優(yōu)選地，所述中央控制器包括一個(gè)開關(guān)，所述開關(guān)通過中央控制器控制輸出到半 導(dǎo)體制冷器的電流方向。優(yōu)選地，還包括一個(gè)與中央控制器相連的溫度傳感器，所述溫度傳感器反饋溫度 信號(hào)給中央控制器，所述中央控制器通過溫度傳感器反饋的溫度信號(hào)控制輸出到半導(dǎo)體制冷器的電流方向。優(yōu)選地，所述中央控制器為單片機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是由于中央控制器輸出占空比可調(diào)的脈沖信號(hào)給發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁電壓控制模塊，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊輸出與上述脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓到發(fā)電 機(jī)，發(fā)電機(jī)輸出與上述勵(lì)磁電壓對(duì)應(yīng)的電流給半導(dǎo)體制冷器。因此，通過控制從中央控制器 輸出的脈沖信號(hào)的占空比，即可控制單位時(shí)間內(nèi)輸入到發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓，進(jìn)而可控制單 位時(shí)間內(nèi)輸入到半導(dǎo)體制冷器的電流，即可控制半導(dǎo)體制冷器在單位時(shí)間內(nèi)的制冷量或制 熱量。

圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷制熱裝置的原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷制熱裝置中發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制 模塊的電路示意圖；圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷制熱裝置中輸出電流方向控制模 塊的電路示意圖；圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷制熱裝置中電流方向控制的原理 示意圖；圖5是本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制冷制熱裝置中電流方向控制的原 理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的 限制。另外，需要說明的是，在本實(shí)用新型的描述中所使用的術(shù)語(yǔ)以及關(guān)于位置關(guān)系的 名詞僅僅是為了方便本實(shí)用新型的描述，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。如圖1至圖5所示，本實(shí)施例半導(dǎo)體制冷制熱裝置，包括中央控制器1、發(fā)電機(jī)2、 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3、輸出電流方向控制模塊4、半導(dǎo)體制冷器5和動(dòng)力裝置6。中央控制器1的輸出端la與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3的輸入端3a相連，發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁電壓控制模塊3的兩個(gè)輸出端3b和3c分別與發(fā)電機(jī)2的兩個(gè)輸入端2a和2b相連。 中央控制器1的兩個(gè)輸出端lb和lc分別與輸出電流方向控制模塊4的兩個(gè)輸入端53a和 53b相連，輸出電流方向控制模塊4的兩個(gè)輸入端52a和52b分別與發(fā)電機(jī)2的兩個(gè)輸出端 2c和2d相連，輸出電流方向控制模塊4的兩個(gè)輸出端4a和4b分別與半導(dǎo)體制冷器5的正 負(fù)極相連。發(fā)電機(jī)2通過機(jī)械連接的方式與動(dòng)力裝置6相連，動(dòng)力裝置6驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)2運(yùn) 轉(zhuǎn)，動(dòng)力裝置6可以是發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)，本實(shí)施例中優(yōu)選動(dòng)力裝置6為發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力裝置6 和發(fā)電機(jī)2之間通過皮帶連接。發(fā)電機(jī)2也可以自帶動(dòng)力裝置，由自帶的動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)運(yùn) 轉(zhuǎn)，此種情況下不需要?jiǎng)恿ρb置6。中央控制器1產(chǎn)生占空比可調(diào)的脈沖信號(hào)并將脈沖信號(hào)輸送到發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3中。本實(shí)施例中，中央控制器1是單片機(jī)，單片機(jī)的型號(hào)是MC9S08DZ60。通過 對(duì)單片機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，即可方便的改變單片機(jī)所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的占空比，即單片機(jī) 所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)的占空比是可調(diào)的，由于用單片機(jī)產(chǎn)生占空比可調(diào)的脈沖信號(hào)是現(xiàn)有技 術(shù)，故本實(shí)施例中不詳細(xì)描述。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3根據(jù)接收到的脈沖信號(hào)產(chǎn)生與脈沖信號(hào)相對(duì)應(yīng)的勵(lì) 磁電壓，產(chǎn)生的勵(lì)磁電壓輸入到發(fā)電機(jī)2中，在動(dòng)力裝置6的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電 流，根據(jù)發(fā)電機(jī)的工作原理，發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生與勵(lì)磁電壓對(duì)應(yīng)的電流，由于發(fā)電機(jī)的工作原理 是現(xiàn)有技術(shù)，故本實(shí)施例中不詳細(xì)描述。發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生的電流通過輸出電流方向控制模塊 4輸入到半導(dǎo)體制冷器5中，使半導(dǎo)體制冷器5制冷或制熱。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3的電路如圖2所示，包括第一級(jí)三極管301、第二級(jí)三 極管302、電阻R和電感線圈L。第一級(jí)三極管301和第二級(jí)三極管302都是NPN型三極 管。第一級(jí)三極管301的基極與輸入端3a相連，電感線圈L的兩端分別與輸出端3b和3c 相連。第一級(jí)三極管301和第二級(jí)三極管302的發(fā)射極均接地，第一級(jí)三極管301的集電 極分別與電阻R的一端和第二級(jí)三極管302的基極相連，第二級(jí)三極管302的集電極與電 感線圈L的一端相連，電阻R的另一端與電感線圈L的另一端和電源VCC相連。電源VCC 是電路中的常用部件，本實(shí)施例中不作詳述。脈沖信號(hào)從第一級(jí)三極管301的基極輸入，當(dāng)?shù)谝患?jí)三極管301的基極上輸入的 是高電平時(shí)，第一級(jí)三極管301導(dǎo)通，第一級(jí)三極管301的集電極變?yōu)榈碗娖剑诙?jí)三極 管302斷開，第二級(jí)三極管302的集電極變?yōu)楦唠娖?，輸出?b和3c間輸出電壓，即輸出 勵(lì)磁電壓。當(dāng)?shù)谝患?jí)三極管301的基極上輸入的是低電平時(shí)，第一級(jí)三極管301斷開，第一 級(jí)三極管301集電極變?yōu)楦唠娖剑诙?jí)三極管302由于基級(jí)變?yōu)楦唠娖剿詫?dǎo)通，則第 二級(jí)三極管302的集電極變?yōu)榈碗娖剑敵龆?b和3c間不輸出電壓，即不輸出勵(lì)磁電壓。 即當(dāng)輸入端3a輸入的是高電平時(shí)，輸出端3b和3c間輸出勵(lì)磁電壓；當(dāng)輸入端3a輸入的是 低電平時(shí)，輸出端3b和3c間不輸出勵(lì)磁電壓；即發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3產(chǎn)生與脈沖信 號(hào)相對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓。由于中央控制器1輸入到發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3中的脈沖信號(hào)的占空比是可 調(diào)的，因此在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊3的輸出端3b和3c間有勵(lì)磁電壓輸出 的時(shí)間也是可調(diào)的，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)3有電流輸出的時(shí)間也是可調(diào)的，即單位時(shí)間內(nèi)發(fā) 電機(jī)3發(fā)出的電量也是可調(diào)的，故單位時(shí)間內(nèi)半導(dǎo)體制冷器5的制冷量或制熱量也是可調(diào) 的。即半導(dǎo)體制冷器5在單位時(shí)間內(nèi)的制冷量或制熱量由中央控制器1發(fā)出的脈沖信號(hào)的 占空比控制，只要控制脈沖信號(hào)的占空比，就可控制單位時(shí)間內(nèi)半導(dǎo)體制冷器5的制冷量 或制熱量。輸出電流方向控制模塊4的電路如圖3所示，該電路中包含四個(gè)三極管，分別是第 一三極管A、第二三極管B、第三三極管C和第四三極管D，第一三極管A和第二三極管B是 NPN型三極管，第三三極管C和第四三極管D是PNP型三極管。輸入端53a分別與第一三極 管A和第三三極管C的基極相連，第一三極管A和第三三極管C的發(fā)射極均與輸出端4a相 連；輸入端53b分別與第二三極管B和第四三極管D的基極相連，第二三極管B和第四三極 管D的發(fā)射極均與輸出端4b相連；第一三極管A和第二三極管B的集電極均與輸入端52a 相連，第三三極管C和第四三極管D的集電極均與輸入端52b相連。[0028]如圖4所示，在中央控制器1上設(shè)置有一個(gè)開關(guān)S1，當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí)，通過中央控 制器1內(nèi)部的運(yùn)作，使輸出端lb輸出高電平，輸出端lc輸出低電平；當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí)，通 過中央控制器1內(nèi)部的運(yùn)作，使輸出端lb輸出低電平，輸出端lc輸出高電平。中央控制器 1的兩個(gè)輸出端lb和lc分別與輸出電流方向控制模塊4的兩個(gè)輸入端53a和53b相連。 當(dāng)輸入端53a為高電平、輸入端53b為低電平時(shí)，電流流經(jīng)輸入端52a、第一三極管A、輸出 端4a、輸出端4b、第四三極管D、輸入端52b形成回路，輸出端4a為正(+)，輸出端4b為負(fù) (-)；當(dāng)輸入端53a為低電平、輸入端53b為高電平時(shí)，電流流經(jīng)輸入端52a、第二三極管B、 輸出端4b、輸出端4a、第三三極管C、輸入端52b形成回路，輸出端4a為負(fù)(-)，輸出端4b為 正(+)。即通過開關(guān)S1的閉合或斷開，可改變輸出端4a和4b的正負(fù)極性，改變電流流向， 使半導(dǎo)體制冷器5在制冷和制熱兩種模式間切換。根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，如圖5所示，由于半導(dǎo)體制冷器5是作為空調(diào)的 一個(gè)部件的，可在該空調(diào)的工作區(qū)域中設(shè)置一個(gè)溫度傳感器7，將溫度傳感器7與中央控制 器1相連，溫度傳感器7將空調(diào)工作區(qū)域的溫度反饋給中央控制器1，中央控制器1再根據(jù) 內(nèi)部的設(shè)定決定半導(dǎo)體制冷器5是工作在制冷狀態(tài)還是制熱狀態(tài)，并在兩個(gè)輸出端lb和lc 中的一個(gè)輸出高電平，另一個(gè)輸出低電平，通過輸出電流方向控制模塊4使半導(dǎo)體制冷器5 制冷或制熱。
權(quán)利要求一種半導(dǎo)體制冷制熱裝置，其特征在于，包括中央控制器、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊和半導(dǎo)體制冷器；所述中央控制器與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊電連接并輸出占空比可調(diào)的脈沖信號(hào)給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊；所述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊與發(fā)電機(jī)電連接，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊輸出與接收到的脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓到發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)與半導(dǎo)體制冷器電連接并輸出與所述勵(lì)磁電壓對(duì)應(yīng)的電流給半導(dǎo)體制冷器。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，其特征在于，還包括輸出電流方向控制 模塊，所述輸出電流方向控制模塊分別與發(fā)電機(jī)、中央控制器和半導(dǎo)體制冷器電連接；所述發(fā)電機(jī)向輸出電流方向控制模塊輸出電流；所述輸出電流方向控制模塊向半導(dǎo)體制冷器輸出電流；所述中央控制器可使輸出到半導(dǎo)體制冷器的電流方向改變。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，其特征在于，還包括動(dòng)力裝置，所述發(fā)電 機(jī)由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，其特征在于，所述動(dòng)力裝置為發(fā)動(dòng)機(jī)或 電動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)通過皮帶與發(fā)電機(jī)相連。
5.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，其特征在于，所述中央控制器包括一個(gè) 開關(guān)，所述開關(guān)通過中央控制器控制輸出到半導(dǎo)體制冷器的電流方向。
6.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，其特征在于，還包括一個(gè)與中央控制器 相連的溫度傳感器，所述溫度傳感器反饋溫度信號(hào)給中央控制器，所述中央控制器通過溫 度傳感器反饋的溫度信號(hào)控制輸出到半導(dǎo)體制冷器的電流方向。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體制冷制熱裝置，其特征在于，所述中央控制 器為單片機(jī)。
專利摘要一種半導(dǎo)體制冷制熱裝置，包括中央控制器、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊和半導(dǎo)體制冷器；所述中央控制器與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊電連接并輸出占空比可調(diào)的脈沖信號(hào)給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊；所述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊與發(fā)電機(jī)電連接，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓控制模塊輸出與接收到的脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁電壓到發(fā)電機(jī)；所述發(fā)電機(jī)與半導(dǎo)體制冷器電連接并輸出與所述勵(lì)磁電壓對(duì)應(yīng)的電流給半導(dǎo)體制冷器。該半導(dǎo)體制冷制熱裝置可控制半導(dǎo)體制冷器在單位時(shí)間內(nèi)的制冷量或制熱量。
文檔編號(hào)F25B21/02GK201599981SQ200920266810
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者楊宗祿, 羅如忠, 閆小利, 陳雪峰 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司