智能高精度半导体制冷片温度控制模块
型号:TEC-30A48V-NTC3950-0.01(-20~+120℃)
一 主要优点及特性描述
1 可同时手动和串口指令设定PID和温度(需订购时选调试器);
2 指令级支持一拖N结构,232通信口可控制多个控温模块;
3 工作电压范围广,可以工作在24~48V范围内(电压范围可指定);
4 ARM处理器,软件功能强大,可强制输出设定的功率大小,用作程控正负电源输出;
5 可适配48V30A以内的所有TEC制冷片;
6 控制温度范围广,可以到达-20℃~+120℃的大范围。
7 独特的桥臂结构设计,可百分之百满量程输出,满量程输出的时候,反而会获得z高的转换效率。
8 支持ascii码指令和HEX码校验指令,ascii码具有直观,调试方便的特点;HEX码校验指令具有CRC校验,具有防干扰纠错的特点。
二 可使用的TEC制冷片类型列表
型号 |
z大电流 |
z大电压 |
制冷功率 |
TEC1-12703 |
3A |
12V |
18W |
TEC1-12704 |
4A |
12V |
24W |
TEC1-12705 |
5A |
12V |
30W |
TEC1-12706 |
6A |
12V |
50W |
TEC1-12708 |
8A |
12V |
77W |
TEC1-12709 |
9A |
12V |
82W |
TEC1-12710 |
10A |
12V |
120W |
TEC1-12712 |
9.5A |
12V |
114W |
TEC1-12715 |
11.8A |
12V |
142W |
TEC1-19901 |
1A |
23.4V |
14W |
TEC1-19902 |
2.3A |
23.4V |
25W |
TEC1-19903 |
3A |
23.4V |
40W |
TEC1-19904 |
4A |
23.4V |
55W |
TEC1-19905 |
5A |
23.4V |
66.6W |
TEC1-19906 |
6A |
23.4V |
66.6W |
TEC1-19908 |
8A |
23.4V |
107W |
TEC1-19913 |
13A |
23.4V |
170W |
TEC-30A48V-NTC3950-0.01(-20~+120℃)是一在TEC-10A的基础上,经过三代升级而成,主要特点是:双串口和一拖N、高功率密度的TEC温度控制器,额定工作负载30A,峰值电流可达33A。此温度控制器可以连接专用调试器来进行参数的调节,参数调节完毕并保存后,撤去调试器,此温度控制器仍可以独立工作。本控制模块独特的双串口工作模式,既可以可以通过专用RS232调试器设定PID参数和温度值,又可以在不影响调试器工作的情况下,使用第二个串口,通过串口指令PID设定和温度设定。
三 控制器指标
类型 |
数值 |
单位 |
备注 |
输入电压 |
24.0~48.0 |
V |
宽范围输入 |
输入电流 |
0~13.0 |
A |
|
TEC输出电压 |
0~+Vin*100% |
V |
|
额定输出电流 |
0.0~+30.0 |
A |
|
z大输出电流 |
0.0~+33.0 |
A |
|
温度分辨率 |
0.01 |
℃ |
|
控制温度范围 |
-20.0~+120.0 |
℃ |
|
温度探头类型 |
NTC3950-10K |
|
|
串口波特率 |
115200 |
BPS |
|
TTL232串口数量 |
2 |
个 |
|
程控单极性电源输出 |
具有功能 |
|
|
z高工作电压设定功能 |
具有功能 |
|
|
高低温度报警设置功能 |
具有功能 |
|
|
蜂鸣器信号输出 |
具有功能 |
|
|
散热方式 |
风冷 |
|
|
模块尺寸(L*W*H) |
145*96*39 |
mm |
|
四 接线图
TEC-30A48V-NTC3950-0.01(-20~+120℃) 用户接口接线为6根连线,两根线接24V~48V供电输入的正负,两根线接NTC3950传感器,两根线接TEC,如下图所示。接线时首先连接24V~48V供电输入电源线和NTC3950,等到接通电源后,z后接入TEC。接线时,保证供电输入电源线、TEC输出线截面大4平方毫米。
通电后,如果TEC控制朝着想反的方向发展,那么将TEC的正负两极调换顺序即可!
五 操作流程
调试TEC控制器,需要将TEC控制器调试器通过排线和主控制板连接,显示屏幕显示如图所示。
操作步骤
第一步:温度设置。切换按键“Choose”键,使“#”在SV:xx.xxx的后面;通过“UP”键,向上调节设定温度,通过“DOWN”向下调节设定温度,步进量为0.01度,但不保存;
第二步:PID参数设置。切换按键“Choose”, 使“#”在Pxxx#的后面,按“UP”键或“DOWN”键,可以设置P, I;
第三步:确认设定参数,点击“ENTER”。此时,调试器将参数发送到主控制板,然后存储于主控制板内部。
六 PID参数的设置经验
要想得到精密的温度控制,必须设置好PID的值。要得到快速的温度控制响应,冷端的温度传感器请尽量靠近TEC的冷端。
第一步:输入目标温度,将P设为150和I设为1,一般这个参数就可以使用了;如果不行,参考第二步;
第二步:P从100以5的步进缓缓增加,每次增加,请等待几分钟,以观察当前温度和目标温度的差异,直至得到一个P值,能使当前温度尽可能的接近目标温度并且不产生振荡。0.5度以下的温度差异为佳。
第三步:设定积分相参数I,将I从0开始以1的步进增加,以消除误差。I太小则误差消除慢,温度稳定时间加长,I太大,则容易产生温度振荡,温度不宜稳定。
第四步:一般不使用微分参数D也可以得到精确和快速响应的温度控制,这里D=0.000。如果温度变化比较频繁,可以适当设置D的值,以得到稳定的控制。
七 TEC-30A48V-NTC3950-0.01(-20~+120℃)的使用安装
小制冷功率的应用情况下,TEC稳定平衡后的工作电流一般比较小,此时TEC控制板可以通过自然风冷的方式进行散热,此时仅仅需要螺柱支撑安装固定即可。对于大功功率制冷的情况下,TEC常态工作电流也是很大的情况下,可以通过底部导热的安装方式解决模块的热量问题。