本實(shí)用新型涉及一種高可靠性的斯特林制冷機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

斯特林制冷機(jī)以氦氣或氫氣為工質(zhì)，在封閉系統(tǒng)中應(yīng)用回?zé)嵩韺?shí)現(xiàn)氣體制冷機(jī)循環(huán)以獲得低溫和冷量的機(jī)械。致冷溫度可在120K以下，屬深低溫設(shè)備。它在氣體制冷機(jī)循環(huán)中增加一個(gè)回?zé)崞?，利用回?zé)嵩斫档团蛎浨暗墓べ|(zhì)溫度，以提高循環(huán)的熱效率。在機(jī)器內(nèi)膨脹后的工質(zhì)中的部分冷量回收于回?zé)崞髦校谙麓窝h(huán)中再加以利用?；?zé)崾綒怏w制冷機(jī)具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、起動(dòng)快、操作方便和溫度范圍寬廣等優(yōu)點(diǎn)，適用于制冷量小的場(chǎng)合。它能使常溫氣體直接液化，也可配置空氣精餾塔從空氣中分離出氧和氮，或作為低溫冷源。它廣泛應(yīng)用于小型空氣分離設(shè)備、深低溫冰箱，以及航天、超導(dǎo)、紅外線探測(cè)和低溫電子學(xué)等領(lǐng)域。但是現(xiàn)有的斯特林制冷機(jī)控制器存在以下的缺陷：采用雙極性H橋驅(qū)動(dòng)電路，會(huì)出現(xiàn)輸出波形的交越失真和MOS管直通現(xiàn)象，系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種高可靠性的斯特林制冷機(jī)控制器。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種高可靠性的斯特林制冷機(jī)控制器，包括電源接頭、轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、單極性H橋功率電路、冷頭溫度傳感器、溫度信號(hào)采集電路、電機(jī)頻率調(diào)整旋鈕和最大輸出功率旋鈕；所述電源接頭的輸出端連接轉(zhuǎn)換電路的輸入端；所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端；所述單片機(jī)的輸出端連接單極性H橋功率電路的輸入端；所述單極性H橋功率電路的輸出端連接斯特林制冷機(jī)的第一壓縮機(jī)電機(jī)和第二壓縮機(jī)電機(jī)；所述冷頭溫度傳感器設(shè)置在斯特林制冷機(jī)膨脹機(jī)的冷頭上；所述冷頭溫度傳感器的輸出端連接溫度信號(hào)采集電路的輸入端；所述溫度信號(hào)采集電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端；所述機(jī)頻率調(diào)整旋鈕和最大輸出功率旋鈕與單片機(jī)連接。

所述單極性H橋功率電路包括4個(gè)MOS管。

所述電源接頭包括市電接頭和蓄電池接頭；所述蓄電池接頭連接蓄電池。

所述轉(zhuǎn)換電路為DC-DC轉(zhuǎn)換電路；所述市電接頭的輸出端連接AC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述AC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接整流濾波電路；所述整流濾波電路的輸出端和蓄電池接頭的輸出端連接DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端；所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)。

所述單片機(jī)的型號(hào)為STC12C5A60S2。

一種高可靠性的斯特林制冷機(jī)控制器還包括顯示屏和按鍵，所述顯示屏和按鍵與單片機(jī)連接。

一種高可靠性的斯特林制冷機(jī)控制器還包括串口及無(wú)線通信模塊，所述串口及無(wú)線通信模塊與單片機(jī)連接。

采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果：(1)本實(shí)用新型通過(guò)單片機(jī)控制采集制冷機(jī)膨脹機(jī)冷頭溫度的冷頭傳感器產(chǎn)生的溫度信號(hào)，生成相應(yīng)的SPWM信號(hào)控制單極性H橋功率驅(qū)動(dòng)電路中4個(gè)MOS管的通斷，解決了傳統(tǒng)H橋驅(qū)動(dòng)電源輸出波形的交越失真和MOS管直通現(xiàn)象，提高了制冷機(jī)的制冷效率和可靠性。

(2)本實(shí)用新型雙電源，可以用市電也可以用蓄電池，因此可在室內(nèi)外工作。

(3)本實(shí)用新型設(shè)置串口及無(wú)線通信模塊和顯示屏及按鍵，人機(jī)互動(dòng)友好，可實(shí)時(shí)監(jiān)控制冷機(jī)工作狀態(tài)及設(shè)置新的參數(shù)。

(4)本實(shí)用新型通過(guò)旋轉(zhuǎn)頻率調(diào)整旋鈕可設(shè)置制冷機(jī)工作頻率，實(shí)測(cè)證明頻率調(diào)整范圍為30～100Hz，精度0.1Hz，覆蓋了斯特林制冷機(jī)正常工作的可能頻率范圍，方便確定制冷機(jī)最佳工作頻率，適用于制冷機(jī)調(diào)試階段或制冷機(jī)由于某種原因工作狀態(tài)發(fā)生改變需確定最佳工作頻率的情況。

附圖說(shuō)明

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中

圖1為本實(shí)用新型的框圖。

圖2為本實(shí)用新型的單極性H橋功率電路。

具體實(shí)施方式

(實(shí)施例1)

見圖1和圖2，本實(shí)施例的一種高可靠性的斯特林制冷機(jī)控制器，包括電源接頭、轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、單極性H橋功率電路、冷頭溫度傳感器、溫度信號(hào)采集電路、電機(jī)頻率調(diào)整旋鈕、最大輸出功率旋鈕、顯示屏和按鍵、以及串口及無(wú)線通信模塊。所述電源接頭的輸出端連接轉(zhuǎn)換電路的輸入端；所述轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端；所述單片機(jī)的輸出端連接單極性H橋功率電路的輸入端；所述單極性H橋功率電路的輸出端連接斯特林制冷機(jī)的第一壓縮機(jī)電機(jī)和第二壓縮機(jī)電機(jī)；所述冷頭溫度傳感器設(shè)置在斯特林制冷機(jī)膨脹機(jī)的冷頭上；所述冷頭溫度傳感器的輸出端連接溫度信號(hào)采集電路的輸入端；所述溫度信號(hào)采集電路的輸出端連接單片機(jī)的輸入端；所述機(jī)頻率調(diào)整旋鈕和最大輸出功率旋鈕與單片機(jī)連接。所述單極性H橋功率電路包括4個(gè)MOS管。所述電源接頭包括市電接頭和蓄電池接頭；所述蓄電池接頭連接蓄電池。所述轉(zhuǎn)換電路為DC-DC轉(zhuǎn)換電路；所述市電接頭的輸出端連接AC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述AC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接整流濾波電路；所述整流濾波電路的輸出端和蓄電池接頭的輸出端連接DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端；所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接單片機(jī)。所述單片機(jī)的型號(hào)為STC12C5A60S2。所述顯示屏和按鍵與單片機(jī)連接。所述串口及無(wú)線通信模塊與單片機(jī)連接。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。