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HFAN-08.2.1：用于熱電模塊的 PWM 溫度控制器將組件保持在 0.1°C 以內(nèi)

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這篇文章的類似版本出現(xiàn)在這篇文章的類似版本出現(xiàn)在LightwaveLightwave雜志 2002 年 8 月號(hào)上。雜志 2002 年 8 月號(hào)上。為什么要控制元件溫度為什么要控制元件溫度對(duì)于大多數(shù)電子系統(tǒng)，精度會(huì)受到環(huán)境溫度變化的影響。我們可以通過(guò)將關(guān)鍵部件的局部溫度限制在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)來(lái)提高精度。這種方法的適當(dāng)應(yīng)用包括高性能晶體、表面聲波 (SAW) 濾波器、光子放大器和激光二極管。對(duì)于大多數(shù)電子系統(tǒng)，精度會(huì)受到環(huán)境溫度變化的影響。我們可以通過(guò)將關(guān)鍵部件的局部溫度限制在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)來(lái)提高精度。這種方法的適當(dāng)應(yīng)用包括高性能晶體、表面聲波 (SAW) 濾波器、光子放大器和激光二極管。烤箱與冷卻器烤箱與冷卻器穩(wěn)定元件溫度的一種方法是將元件封裝在恒溫烘箱中。為了提供一定的調(diào)節(jié)余量，所選溫度在所有條件下都應(yīng)高于環(huán)境溫度。這種方案被廣泛使用，特別是在恒溫晶體振蕩器 (OCXO) 等極其穩(wěn)定的時(shí)鐘的設(shè)計(jì)中。穩(wěn)定元件溫度的一種方法是將元件封裝在恒溫烘箱中。為了提供一定的調(diào)節(jié)余量，所選溫度在所有條件下都應(yīng)高于環(huán)境溫度。這種方案被廣泛使用，特別是在恒溫晶體振蕩器 (OCXO) 等極其穩(wěn)定的時(shí)鐘的設(shè)計(jì)中。使用高溫有一些缺點(diǎn)。首先，性能在幾個(gè)方面可能會(huì)略有下降，包括噪聲系數(shù)、速度和壽命。其次，即使環(huán)境溫度處于其范圍的中間，調(diào)節(jié)器也會(huì)消耗功率來(lái)加熱。當(dāng)環(huán)境溫度處于其范圍的下限時(shí)，需要兩倍的功率。第三，達(dá)到穩(wěn)定溫度所需的時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，尤其是在可用電力有限的情況下。使用高溫有一些缺點(diǎn)。首先，性能在幾個(gè)方面可能會(huì)略有下降，包括噪聲系數(shù)、速度和壽命。其次，即使環(huán)境溫度處于其范圍的中間，調(diào)節(jié)器也會(huì)消耗功率來(lái)加熱。當(dāng)環(huán)境溫度處于其范圍的下限時(shí)，需要兩倍的功率。第三，達(dá)到穩(wěn)定溫度所需的時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，尤其是在可用電力有限的情況下。熱電冷卻器 (TEC) 技術(shù)越來(lái)越受歡迎，因?yàn)樗梢宰屇诠ぷ鳒囟确秶闹虚g選擇一個(gè)調(diào)節(jié)溫度值。TEC 可以作為熱泵或熱發(fā)生器運(yùn)行，具體取決于電流的方向。一些系統(tǒng)僅使用 TEC 的冷卻特性（例如冰箱單元和強(qiáng)大處理器的冷卻）。其他應(yīng)用采用兩種熱流模式（晶體振蕩器和 SAW 濾波器）。為了緩解前面描述的問(wèn)題，通常將溫度調(diào)節(jié)在其工作范圍的中間。熱電冷卻器 (TEC) 技術(shù)越來(lái)越受歡迎，因?yàn)樗梢宰屇诠ぷ鳒囟确秶闹虚g選擇一個(gè)調(diào)節(jié)溫度值。TEC 可以作為熱泵或熱發(fā)生器運(yùn)行，具體取決于電流的方向。一些系統(tǒng)僅使用 TEC 的冷卻特性（例如冰箱單元和強(qiáng)大處理器的冷卻）。其他應(yīng)用采用兩種熱流模式（晶體振蕩器和 SAW 濾波器）。為了緩解前面描述的問(wèn)題，通常將溫度調(diào)節(jié)在其工作范圍的中間。