概述
LTC1923 是一款脈寬調(diào)制器，其擬用于需要單向或雙向驅(qū)動(dòng)電路的熱電冷卻器 (TEC) 或加熱器應(yīng)用。LTC1923 集成了所有必要的控制電路和兩組互補(bǔ)型輸出驅(qū)動(dòng)器以驅(qū)動(dòng)一個(gè)全橋，從而提供了一種向 TEC 輸送雙向電流的有效方法。只需增設(shè)區(qū)區(qū)幾個(gè)外部組件，即可容易地實(shí)現(xiàn)一個(gè)準(zhǔn)確的溫度控制環(huán)路，以穩(wěn)定激光二極管系統(tǒng)的溫度。利用 LTC1923 可實(shí)現(xiàn) 0.1°C 的典型溫度設(shè)定點(diǎn)準(zhǔn)確度。增設(shè)一個(gè)儀表放大器前端可提供 0.01°C 的設(shè)定點(diǎn)穩(wěn)定性。

該器件具有獨(dú)立的可調(diào)加熱和冷卻逐個(gè)脈沖電流限制、用以實(shí)現(xiàn)受控啟動(dòng)的電流軟起動(dòng)、旨在降低系統(tǒng)噪聲的輸出轉(zhuǎn)換速率控制、差分電流檢測(cè)和電壓放大器、以及用于保護(hù)激光器和提供冗余系統(tǒng)監(jiān)視的一系列輔助電路。
數(shù)據(jù)表：*附件：LTC1923高效率熱電冷卻器控制器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 基于激光器的光纖鏈路
• 醫(yī)療儀器
• CPU 溫度調(diào)節(jié)器

特性

• 高效率、低噪聲拓?fù)?/li>
• 可調(diào)輸出轉(zhuǎn)換速率降低了 EMI
• 全橋式控制器用于實(shí)現(xiàn)雙向電流控制
• 可調(diào)的逐個(gè)脈沖雙向 TEC 電流限制
• 開(kāi)路 / 短路熱敏電阻指示
• 解決方案占板面積 < 0.6” x 0.8” (雙面 PCB)
• 采用 5mm x 5mm QFN 封裝和 28 引腳 SSOP 封裝
• TEC 電壓箝位
• TEC 電流、電壓和熱 / 冷狀態(tài)輸出
• 可調(diào) / 可同步振蕩器頻率減小了濾波器組件尺寸并降低了系統(tǒng)噪聲
• 2.5V 基準(zhǔn)電壓輸出
• 2.7V 最小工作電壓

應(yīng)用電路

引腳配置

典型性能特征

框圖

運(yùn)行原理

主控制回路

LTC1923采用恒定頻率、電壓模式架構(gòu)來(lái)控制溫度。兩對(duì)N溝道（也可外接MOSFET）組成的半橋（有時(shí)稱為H橋配置）的相對(duì)占空比被調(diào)整，以控制 系統(tǒng)溫度。全橋架構(gòu)有利于雙向電流通過(guò)熱電制冷器（TEC）或其他加熱元件。電流的流動(dòng)方向決定了系統(tǒng)是被加熱還是冷卻。通常使用熱敏電阻、鉑電阻溫度探測(cè)器（RTD）或其他合適的元件來(lái)感測(cè)系統(tǒng)溫度。控制回路圍繞這個(gè)傳感元件和TEC閉合。

誤差放大器輸出端（EAOUT）的電壓，相對(duì)于三角形波形（C_T），控制TEC是加熱還是冷卻。外部全橋的示意圖見(jiàn)圖1。橋的“A”側(cè)由頂部的P溝道MOS管（MPA）和底部的N溝道MOS管（MNA）組成。這些器件的柵極分別連接到LTC1923的PDRVA和NDRVA輸出端。橋的“B”側(cè)由P溝道MOS管（MPB）和N溝道MOS管（MNB）組成。這些MOS管的柵極由LTC1923的PDRVB和NDRVB輸出端控制。

橋的“A”側(cè)導(dǎo)通（NDRVA為高電平且PDRVA為低電平），此時(shí)誤差放大器的輸出電壓小于C_T引腳的電壓（見(jiàn)圖2 ）。在這種情況下，每個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)如下：PDRVA為低電平，NDRVA為高電平，PDRVB為高電平，NDRVB為低電平。當(dāng)EAOUT的電壓大于C_T引腳（橋的“B”側(cè)）的電壓時(shí)，橋的“B”側(cè)導(dǎo)通。TEC兩端的平均電壓(V_{TECooler})約為：

其中：

• (V_{DD}) = 全橋電源電壓
• (D_{A}) = 橋“A”側(cè)的占空比，即橋“A”側(cè)在一個(gè)振蕩周期內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間占比
• (D_{B}) = 橋“B”側(cè)的占空比

占空比(D_{A})和(D_{B})的關(guān)系由以下公式確定：

在穩(wěn)態(tài)下，(V_{TECooler})的極性表明系統(tǒng)是在被加熱還是冷卻。通常，當(dāng)電流流入TEC的(TEC^{+})端時(shí)，系統(tǒng)被冷卻；當(dāng)電流從該端流出時(shí)，系統(tǒng)被加熱。注意：不要將TEC的(TEC^{+})端與LTC1923的TEC輸入點(diǎn)混淆，盡管這兩個(gè)點(diǎn)應(yīng)連接在一起。