JPS61131575A - 電子冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子冷却器の冷却温度安定化のための温度制御
回路を備えた電子冷却装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

第２図は、従来の電子冷却装置の構成を示すブロック図
である。

同図において、ペルチェ素子等からなる電子冷却器２へ
電子冷却器駆動用電流源４から一定の電流が供給される
。電子冷却器２による冷却温度を検知する為の温度セン
サ８は温度により抵抗値が変わるものである。なお、こ
の温度センサ８は電子冷却器２の冷却面６　　の電子冷
却器２内に埋設されていてもよいし、冷却面６の近傍の
電子冷却器２外に設置されていてもよい。ところで温度
センサ８の抵抗値が変化すると抵抗１０にかかる電圧も
かわる。この電圧がコンパレータ１２のｅ側番こ印加さ
れる。即ちコンパレータ１２のｅ端子正こは冷却面６の
温度に応じた電圧が印加される。

又、温度制御回路用電源１４は温度センサ８に接続され
ると共に、その一部が抵抗１６及び可変抵抗１８で分圧
され、該可変抵抗１８にかかる電圧が設定電圧としてコ
ンパレータ１２のｅ側に印加される。コンパレータ１２
の出力端子は、リレー駆動用コイル２０を経て抵抗１６
に接続される。

更に、電子冷却器２の冷却面６近傍にはヒータ２２が設
置され、該ヒータ２２はリレー接点２４の開閉に応じて
該ヒータ用電源２６からの電流が断続される。

かかる電子冷却装置においては、電子冷却器２による冷
却温度を温度検出手段たる温度センサ８により検知し、
この温度を電圧値に変換した後、この電圧と、設定温−
を代表する可変抵抗１８に加わる電圧とをコンパレータ
１２により比較する。

そして電子冷却器２による冷却温度が設定温度以上にな
ると、リレー接点２４を断させ、又電子冷却器２による
冷却温度が設定温度以下になると再びリレー接点２４を
接続せしめヒータ２２により加熱し電子冷却素子２が設
定温度になるようにしたものである。

〔背景技術の問題点〕

ところで、かかる装置では電子冷却器に通じる電流を一
定とし、冷却面温度が設定温度より低下した場合に、ヒ
ーターで冷却面を暖める構成となっているため、冷却面
温度低下時の消費電力が大きくなること、及び低温側に
広い周囲温度範囲にて冷却面を一定温度ζこ保持しよう
とする場合にはヒータの容量が大きくなるため、系の応
答が遅くなるという問題点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記欠点を除去し周囲温度低下時に消費電力
増加を伴わずに冷却能力を低減させ、かつ制御時の系の
応答速度を大きくとることのできる温度制御回路を有す
る電子冷却装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明では、電流源によって駆動される電子冷却器と並
列に半導体を利用したバイパス回路を設は上記とは別に
設けた冷却温度検出用センサ及び演算増幅器、抵抗から
構成される制御部により、バイパス電流を連続的に可変
して電子冷却器の冷却能力を制御すると共にバイパス回
路にて発生する熱を電子冷却器冷却面化負荷として与え
ることにより系の応答を改善して上記した目的を達成し
ている。

〔発明の実施例〕

以下図面に基づいて本発明の１実施例を具体的かつ詳細
に説明する。

第１図は本発明の１実ｉ例゛□に係る電子冷却装置の構
成を示すブロック図であり、同図において第２図化示す
従来の電子冷却装置と同一の機能を果たす要素には同一
の番号が付しである。

本実施例では電子冷却器２に可変抵抗素子としてのパワ
ーＦＥ７２８からな□るバイパス回路３゜を並列に設け
る。該パワーＦＫＴ２８は通電時には発熱するものであ
り、パワーＦＥＴ２８を電子冷却器２の冷却面６に接触
して設置し、可変抵抗１８と抵抗１０に制御部としての
演算増幅器３２の（＋）及び（−）端子を接続し、該演
算増幅器３２の出力を前記パワーＦＥＴ２８に加える。

図において符号３４及び符号３６は抵抗である。この演
算増幅器３２はパワーＦＥＴ２８を制御することにより
、バイパス回路３０に−れる電流を制御し、電子冷却器
２に印加される電流値を制御するものである。

即ち冷却面６の温度と設定温度との差を検出し、演算増
幅器３２により、この温度差に対応した制御信号がパワ
ーＰ）ＥＴ２８に印加される。

次に本実施例の動作について説明する。電子冷却器駆動
用電流源４からの定電流は電子冷却器２に印加されると
ともに、その一部はバイパス回路３０にも分流される。

冷却温度が設定温度より高い場合は、演算増幅器３２か
らの制−信号により、パワーＦＥ７２８に印加されるバ
イパス電流を小さくすることにより、電子冷却素子２は
十分な冷却能力が得られる。

また、周囲温度低下時の外的要因により冷却温度が所望
温度より低下した場合には演算増幅器３２からの制御信
号によりパワーＦＥＴ２８へのバイパス電流を増加させ
、電子冷却器２の冷却能力を減じる。このときパワーＦ
ＥＴ２８より発生する熱を冷却面６に負荷として与える
構造となっていて、これが系の応答を改善する方向に作
用するため、冷却温度を速やかをこ所望温度まで上昇さ
せることができる。

本実施例によれば、冷却温度変化に対する系の応答の改
善により、温度制御時の設定時間の短縮及び温度制御誤
差の縮少を実現すると共に、電子冷却素子と別個にヒー
タを設ける必要がないことから、温度制御をかけること
による消費電力の増加を生じない。

したがって、温度制御誤差を小さぐできる作用を利用し
て、屋外番ζ設置されるために周囲温度変化範囲が広く
、しかも冷却温度の高設定精度が要求される衛星通信地
球局用低雑音増幅器用電子冷却器の温度制御回路に応用
することができる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば電流源駆動される電
子冷却器の駆動電流をバイパスさせることにより温度制
御を行い、かつバイパス電流により発生する熱を利用し
て系の応答を改善しているため、消費電力を増加させる
ことなく、冷却温度を安定化し易いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係る電子冷却装置の構成
を示すブロック図、第２図は従来の電子冷却装置の構成
を示すブロック図である。 ２・・・電子冷却器、４・・・電子冷却器駆動用電流源
、６・・・冷却面、８・・・温度検出素子、１０，１６
，３４゜３６・・・抵抗、１８・・・可変抵抗、２８・
・・パワーＦＥＴ１３０・・・バイパス回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子冷却器と、前記電子冷却器を駆動する駆動電
   源と、前記電子冷却器による冷却温度を検出する温度検
   出手段と、前記電子冷却器に電気的に並列接続され、か
   つ電子冷却器の冷却面近傍に設けられた可変抵抗素子と
   、前記温度検出手段の出力信号に応じて前記可変抵抗素
   子の抵抗値を変化させることにより前記電子冷却器に供
   給される電流値を制御する制御部とを具備し、前記可変
   抵抗素子で発生する熱を前記電子冷却器の冷却面に供給
   することを特徴とする電子冷却装置。
2. （２）前記可変抵抗素子は、前記電子冷却器の冷却面に
   接触すべく設けられることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子冷却装置。