一種溫度控制結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種溫度控制結構，特別是涉及一種適用于電子設備散熱技術領域的溫度控制結構。
【背景技術】
[0002]溫度變化對于一些光學器件的性能參數影響較大，尤其是光子濾波器、光源等。在微波光子學應用中，需要重點考慮光學器件的溫度控制措施。一般，消除溫度變化對光學器件性能的影響有兩種方法:一是通過建立器件性能和溫度的對應關系，通過模型來進行補償；二是通過溫度控制結構來消除溫度變化的影響，使器件始終工作在某一固定溫度。
[0003]傳統的溫控裝置采用風冷或者液冷等裝置，控溫精度較差。
[0004]本文提出的一種高精度的溫控結構，可滿足較大體積的光學器件的溫度控制要求。該溫度控制系統包括溫度控制部分和溫度執行部分，溫度控制系統構成如圖1所示。其中，溫度控制部分由溫度控制電路和顯示控制構成；溫度執行部分由散熱結構、溫控執行器、溫度檢測單元以及隔熱結構構成。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種控溫精度高，能夠滿足較大體積的光學器件的溫度控制結構。
[0006]本發明采用的技術方案如下:一種溫度控制結構，包括散熱結構、溫度控制執行單元和溫度檢測單元；所述溫度控制執行單元包括半導體制冷片；所述溫度檢測單元包括熱敏電阻；其特征在于:所述半導體制冷片的下表面為熱面，與散熱結構導熱接觸；所述半導體制冷片的上表面為冷面，與溫度受控件導熱接觸；所述半導體制冷片和熱敏電阻之間通過氮化鋁電路片實現熱傳遞。氮化鋁電路片作為半導體制冷片和熱敏電阻之間的熱傳遞媒介，在保證半導體制冷片和熱敏電阻之間的兼容性的基礎上，保證了熱敏電阻對半導體制冷片的溫度檢測的準確性，從而保證了高精度的溫度控制。
[0007]作為優選，所述氮化鋁電路片與半導體制冷片之間通過共晶方式焊接，所述熱敏電阻通過錫鉛焊接在氮化鋁電路片上，保證良好接觸。
[0008]作為優選，所述熱敏電阻為表貼式熱敏電阻。
[0009]作為優選，半導體制冷片的上表面進行金屬化銅處理，以保證上表面的溫度一致性。
[0010]作為優選，所述散熱結構包括鋁散熱底板和散熱風扇，用于與外界的熱交換。
[0011]作為優選，半導體制冷片的下表面，與鋁散熱底板之間涂覆導熱硅膠實現固定，來保證良好的散熱特性。
[0012]作為優選，還包括溫度受控件固定結構，所述溫度受控件直接放置在半導體制冷片上，通過溫度受控件固定結構實現溫度受控件與半導體制冷片之間的固定。
[0013]作為優選，所述溫度受控件固定結構為U型固定支架，兩端固定在鋁散熱底板上，通過壓力實現溫度受控件與半導體制冷片之間的固定。
[0014]作為優選，還包括隔熱結構，為設置于溫度受控件上表面的一層聚氨酯隔熱膜，U型固定支架和溫度受控器件之間通過聚氨酯隔熱膜進行隔熱處理。
[0015]作為優選，所述U型固定支架采用尼龍塑料。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果是:在保證半導體制冷片和熱敏電阻之間的兼容性的基礎上，保證了熱敏電阻對半導體制冷片的溫度檢測的準確性，從而保證了高精度的溫度控制。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明其中一實施例的溫度控制結構內部示意圖。
[0018]圖2為圖1所示實施例的溫度控制結構外形結構示意圖。
[0019]圖3為本發明其中一應用實施例的溫度控制測試結果曲線圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0021]本說明書(包括摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。S卩，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0022]如圖1和圖2所示的溫度控制結構，包括散熱結構、溫度控制執行單元和溫度檢測單元；所述溫度控制執行單元包括半導體制冷片7 ;所述溫度檢測單元包括熱敏電阻8 ;其特征在于:所述半導體制冷片7的下表面為熱面，與散熱結構導熱接觸；所述半導體制冷片7的上表面為冷面，與溫度受控件3導熱接觸；所述半導體制冷片7和熱敏電阻8之間通過氮化鋁電路片4實現熱傳遞。半導體制冷片通過導線焊接在鋁合金盒體10的一個絕緣子接口 9上，引出到鋁金屬盒體10外部。熱敏電阻8通過導線焊接在鋁合金盒體10的另一個絕緣子接口 9上，引出到鋁合金盒體10外部。
[0023]所述氮化鋁電路片4與半導體制冷片7之間通過共晶方式焊接，所述熱敏電阻8通過錫鉛焊接在氮化鋁電路片4上，保證良好接觸。所述熱敏電阻8為表貼式熱敏電阻。半導體制冷片7的上表面進行金屬化銅處理，以保證上表面的溫度一致性。所述散熱結構包括鋁散熱底板5和散熱風扇6，用于與外界的熱交換。
[0024]半導體制冷片7的下表面，與鋁散熱底板5之間涂覆導熱硅膠實現固定，來保證良好的散熱特性。
[0025]還包括溫度受控件固定結構，所述溫度受控件3直接放置在半導體制冷片7上，通過溫度受控件固定結構實現溫度受控件3與半導體制冷片7之間的固定。
[0026]所述溫度受控件固定結構為U型固定支架1，兩端固定在鋁散熱底板5上，通過壓力實現溫度受控件3與半導體制冷片7之間的固定。
[0027]還包括隔熱結構，為設置于溫度受控件3上表面的一層聚氨酯隔熱膜2，U型固定支架1和溫度受控器件3之間通過聚氨酯隔熱膜2進行隔熱處理。
[0028]所述的隔熱結構還包括鋁金屬盒體10。鋁金屬盒體10通過導電膠粘接的方式固定在鋁散熱底板5上，盒體內部導線與溫度控制電路通過絕緣子接口 9連接，隔熱并充分保證密封性能。U型固定支架1采用尼龍塑料。
[0029]在本具體實施例中，實現了一種微波光子濾波器的溫度控制裝置，達到了良好的溫控效果。具體實施實例如下:半導體制冷片尺寸為40mmX40mm，受控器件為無源光子濾波器，溫度傳感器采用的是熱敏電阻器，其他結構均為自制件。
[0030]將該結構與溫控電路、帶顯示控制功能的PC機相連。通過上位機的RS232串口發送設定控制溫度，通過儀表讀取受控器件的溫度。實際中，通過上位機設定器件溫度為20°C，用高精度溫度記錄儀YC-747D (測量精度為0.1°C )對受控器件的溫度進行24小時的溫度檢測。測試環境溫度變化范圍為15~30°C。系統的測試結果如圖3所示。
[0031]由測試結果可知，在外界環境溫度變化15°C的情況下，該溫度控制結構能夠保證受控器件溫度變化在±0.1°C以內，具有較好的控溫效果。
【主權項】
1.一種溫度控制結構，包括散熱結構、溫度控制執行單元和溫度檢測單元；所述溫度控制執行單元包括半導體制冷片；所述溫度檢測單元包括熱敏電阻；其特征在于:所述半導體制冷片的下表面為熱面，與散熱結構導熱接觸；所述半導體制冷片的上表面為冷面，與溫度受控件導熱接觸；所述半導體制冷片和熱敏電阻之間通過氮化鋁電路片實現熱傳遞。2.根據權利要求1所述的溫度控制結構，其特征在于:所述氮化鋁電路片與半導體制冷片之間通過共晶方式焊接，所述熱敏電阻通過錫鉛焊接在氮化鋁電路片上。3.根據權利要求1或2所述的溫度控制結構，其特征在于:所述熱敏電阻為表貼式熱敏電阻。4.根據權利要求1所述的溫度控制結構，其特征在于:半導體制冷片的上表面進行金屬化銅處理。5.根據權利要求1所述的溫度控制結構，其特征在于:所述散熱結構包括鋁散熱底板和散熱風扇。6.根據權利要求5所述的溫度控制結構，其特征在于:半導體制冷片的下表面，與鋁散熱底板之間涂覆導熱硅膠實現固定。7.根據權利要求5所述的溫度控制結構，其特征在于:還包括溫度受控件固定結構，所述溫度受控件直接放置在半導體制冷片上，通過溫度受控件固定結構實現溫度受控件與半導體制冷片之間的固定。8.根據權利要求7所述的溫度控制結構，其特征在于:所述溫度受控件固定結構為U型固定支架，兩端固定在鋁散熱底板上，通過壓力實現溫度受控件與半導體制冷片之間的固定。9.根據權利要求1或8所述的溫度控制結構，其特征在于:還包括隔熱結構，為設置于溫度受控件上表面的一層聚氨酯隔熱膜。10.根據權利要求8所述的溫度控制結構，其特征在于:所述U型固定支架采用尼龍塑料。
【專利摘要】本發明提供了一種溫度控制結構，包括散熱結構、溫度控制執行單元和溫度檢測單元；所述溫度控制執行單元包括半導體制冷片；所述溫度檢測單元包括熱敏電阻；其特征在于：所述半導體制冷片的下表面為熱面，與散熱結構導熱接觸；所述半導體制冷片的上表面為冷面，與溫度受控件導熱接觸；所述半導體制冷片和熱敏電阻之間通過氮化鋁電路片實現熱傳遞。在保證半導體制冷片和熱敏電阻之間的兼容性的基礎上，保證了熱敏電阻對半導體制冷片的溫度檢測的準確性，從而保證了高精度的溫度控制。
【IPC分類】G05D23/24
【公開號】CN105278576
【申請號】CN201510765416
【發明人】趙俊杰, 廖長江, 練平, 吳立豐
【申請人】中國電子科技集團公司第二十九研究所
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月11日