專利名稱：半導體冷熱箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
半導體制冷制熱器件正為越來越多的人所認識，利用它制造制冷制熱工業(yè)用品也有過嘗試，但現(xiàn)有的車用半導體制冷制熱產(chǎn)品由于汽車蓄電池輸出電壓波動大而導致器件工作不穩(wěn)定，容易損壞，從而給使用者帶來不便和損失。
本實用新型的目的在于提供一種半導體冷熱箱，它不使用化學制冷劑，體積適中，耗電省，運行安全平穩(wěn)，在室溫下能快速制冷或制熱，符合環(huán)保要求，給使用者帶來方便。
為達到本實用新型的目的采用的技術(shù)方案是對輸入的12v～24v范圍蓄電池供電直流電源進行脈寬調(diào)整穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的12v直流電壓，通過開關(guān)轉(zhuǎn)換供給半導體制冷制熱器件，達到制冷或加熱的目的，并由溫控開關(guān)進行過熱保護。
下面通過附圖對本實用新型作詳細描述。


圖1為本實用新型的電路原理圖；圖2為本實用新型電路中有關(guān)各點工作電壓波形圖；圖3、圖4為本實用新型結(jié)構(gòu)圖。
V+為電路供電端正極，V-為供電端負極，是系統(tǒng)地，在供電端正極V+與系統(tǒng)地V-之間串接有單向?qū)ūＷo二極管D2、限流電阻R1和穩(wěn)壓二極管Z1組成的第一回路，其中二極管D2的陽極與V+相連，Z1的陰極與限流電阻R1的連接點形成系統(tǒng)工作供電電源VE1，電容C2為VE1的濾波電容。單向?qū)ūＷo二極管D1之陽極與供電端正極V+相連，陽極與濾波電感L1相連，L1的另一端與系統(tǒng)地V-之間并接濾波電容C1和C3,L1與C1、C3的接點形成系統(tǒng)供電電源VE2。本電路包括二個電壓比較器IC1,IC2，它們均以通常方式供電電源VE1和系統(tǒng)地V-相連。
電阻R3和R4串聯(lián)后串接于供電電源VE和系統(tǒng)地V-之間，電阻R3和R4之接點與電壓比較器IC1之反向輸入端20相連，提供比較器基準電壓。
在供電電源VE1和系統(tǒng)地V-之間還串接有以電阻R6和電容C4組成的串接充電回路，R6與C4之接點與IC1的正向輸入端10和IC2的正向輸入端40相接，其充電時間常數(shù)t=R6C4。IC1的輸出端30接上拉電阻R2并與NPN型三極管N1基極相連，N1之發(fā)射極與系統(tǒng)地V-相接，集電極與電阻R5相接，R5的另一端與IC1和IC2的正向輸端10和40相連，形成一個由電壓比較器IC1之輸出端30控制的開關(guān)管，完成對電壓比較器IC1之正向輸入端10和IC2之正向輸入端40通過放電電阻R5的放電控制。
電壓比較器的反向輸入端50與系統(tǒng)地V-之間并接有一個由電阻R8和電容C6并聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò)，其輸出端60接上拉電阻R7至VE1，電容C5到系統(tǒng)地V-，并與場效就管T1的柵極相連接。
場效應(yīng)管T1是一個P溝道增強型場效應(yīng)管，其漏極與系統(tǒng)地相連，源極與供電電源VE2間接續(xù)流二極管D3，其導通率大小決定輸出電壓。
在供電電原VE2，系統(tǒng)地以及T1的源極之間還有一個電壓誤差取樣放大網(wǎng)絡(luò)，它由PNP型三極管N2、穩(wěn)壓二極管Z2及可調(diào)電位器P1組成。具體接法是Z2的陰極與供電電源VE2相連，其陽極與N2之發(fā)射極相連，N2集電極接在IC2的反射輸入端50上，基極接于可調(diào)電流器P1的動點，P1的兩個固定點接在供電源VE2及與T1源極相連的電感L2的另一端。
這樣以上電路工作過程也即是一個的穩(wěn)壓過程供電端V+、V-輸入12～24V直流電壓，C4通過R6充電，達到一定值后IC1翻轉(zhuǎn)使N1導通放電，放到一定值時N1截止，電容C4又開始周期性充放電，其結(jié)果使A點(即IC2的正向輸入端40)產(chǎn)生一系列鋸齒波。Z2、N2和P1組成的電壓誤差取樣放大電路使輸出電壓的變動反應(yīng)在N2之集電極也就是IC2之反向輸入端50上，這一變化量與加于IC2之正向輸入端40的鋸齒波疊加使IC2的輸出端60產(chǎn)生一個脈寬隨輸出電壓變化的控制電壓，從而控制場效應(yīng)管T1的導通率而使輸出電壓得到穩(wěn)定，即使VE2與VE3的電壓差為12VDC。VE3代表電感L2與可調(diào)電阻器P1相連結(jié)點。
圖2本實用新型電路中有關(guān)各點工作電壓波形圖。圖中所述A點為IC2之正向輸入端40，B點為反向輸入端50。
在本實用新型的實例中可取穩(wěn)壓二極管Z1為9.2v、Z2為7.2v,R3、R4均取47KΩ,P1為1KΩ電位器。IC1、IC2的型號為LM339。
本實用新型電路中還包括一個溫度控制開關(guān)RT，一個雙段撥動開關(guān)S1，一個半導體制冷制熱器件P，一個橋式整流堆B1和一個風扇M。
雙段撥動開關(guān)的一個動端接VE3結(jié)點，另一個動端接溫度控制開關(guān)RT,RT的另一端接供電電源端VE1，雙段開關(guān)的中間相鄰兩個固定端短接在一超，并與制冷制熱器件P的正端P+、橋堆B1的一個交流輸入端相接，另外兩個遠端的固定端也連接在一起，并與橋堆B1的另一個交流輸入端以及制冷制熱器件P的負端P-相連。P+端還串接電阻R10和發(fā)光二極管LD2,P-端串接電阻R9和發(fā)光二極管LD1，發(fā)光二極管LD1和LD2的陰極相連后與供電電源端VE3相接。
這樣，當雙段開關(guān)S1置于“制冷”位置時，半導體冷熱箱處于制冷工作狀態(tài)，LD1亮；置于“制熱”位置時，半導體冷熱箱工作于制熱工作狀態(tài)，LD2亮。而橋堆B的作用則使風機M的轉(zhuǎn)動方向保持單向。
從圖3、圖4可以看出，本實用新型為手提箱形，由提手1，上蓋2，箱體3、內(nèi)膽4和機芯5構(gòu)成。提手1安裝在上蓋2中部，可向一面折疊，機芯5裝在箱體3側(cè)面，電源從側(cè)面插接，內(nèi)膽4為鋁質(zhì)構(gòu)件。風扇6位置在半導體制冷制熱器件正上方，箱體3與其對應(yīng)的部位開有呈圓形排列的通風孔11。制冷制熱器件8的散熱面緊貼著散熱板7，另一面即工作面與熱傳導體9緊貼，熱傳導體9的另一端與內(nèi)膽4保持無間隙接觸。
所述的溫度控制器在探測的環(huán)境溫度高于85℃時，自動斷路，切斷工作電源，以保護半導體制冷制熱器件。因此，它安裝部位有嚴格要求，本實用新型采取在熱傳導體中鉆一孔，將溫控開關(guān)置于其內(nèi)緊貼熱傳導體，使安準確探測半導體制冷制縶熱器件工作溫度。
本實用新型的半導體冷熱箱，能在室溫20℃時制冷到5℃或加熱保溫在65℃，方便適用，特別適合于各類車輛中使用。
權(quán)利要求1.半導體冷熱箱，由提手1，上蓋2，箱體3、內(nèi)膽和機芯5構(gòu)成，其特征在于所述提手1安裝在上蓋2中部，可向一面折疊。
2.如權(quán)利要求1的半導體冷熱箱，其特征在于所述機芯供電端正極V+與系統(tǒng)地V-之間串接有單向?qū)ūＷo二極管D2、限流電阻R1和穩(wěn)壓二極管Z1組成的第一回路，其中二極管D2的陽極與V+相連，Z1的陰極與限流電阻R1的連接點形成系統(tǒng)工作供電電源VE1，電容C2為VE1的濾波電容，單向?qū)ūＷo二極管D1之陽極與供電端正極V+相連，陽極與濾波電感L1相連，L1的另一端與系統(tǒng)地V-之間并接濾波電容C1和C3，L1與C1、C3的接點形成系統(tǒng)供電電源VE2，本電路包括二個電壓比較器IC1,IC2，它們均以通常方式供電電源VE1和系統(tǒng)地V-相連在供電電源VE1和系統(tǒng)地V-之間還串接有以電阻R6和電容C4組成的串接充電回路，R6與C4之接點與IC1的正向輸入端10和IC2的正向輸入端40相接，其充電時間常數(shù)t=R6C4,IC1的輸出端30接上拉電阻R2并與NPN型三極管N1基極相連，N1之發(fā)射極與系統(tǒng)地V-相接，集電極與電阻R5相接，R5的另一端與IC1和IC2的正向輸端10和40相連，場效應(yīng)管T1是一個P溝道增強型場效應(yīng)管，其漏極與系統(tǒng)地相連，源極與供電電源VE2間接續(xù)流二極管D3，其導通率大小決定輸出電壓。
3.如權(quán)利要求1的半導體冷熱箱，其特征在于所述機芯在供電電源VE2，系統(tǒng)地以及T1的源極之間還有一個電壓誤差取樣放大網(wǎng)絡(luò)，它由PNP型三極管N2、穩(wěn)壓二極管Z2及可調(diào)電位器P1組成，具體接法是Z2的陰極與供電電源VE2相連，其陽極與N2之發(fā)射極相連，N2集電極接在IC2的反射輸入端50上，基極接于可調(diào)電流器P1的動點，P1的兩個固定點接在供電源VE2及與T1源極相連的電感L2的另一端。
4.如權(quán)利要求1的半導體冷熱箱，其特征在于所述機芯電路中還包括一個溫度控制開關(guān)RT，一個雙段撥動開關(guān)S1，一個半導體制冷制熱器件P，一個橋式整流堆B1和一個風扇M，雙段撥動開關(guān)的一個動端接VE3結(jié)點，另一個動端接溫度控制開關(guān)RT,RT的另一端接供電電源端VE1，雙段開關(guān)的中間相鄰兩個固定端短接在一起，并與制冷制熱器件P的正端P+、橋堆B1的一個交流輸入端相接，另外兩個遠端的固定端也連接在一起，并與橋堆B1的另一個交流輸入端以及制冷制熱器件P的負端P-相連，P+端還串接電阻R10和發(fā)光二極管LD2,P-端串接電阻R9和發(fā)光二極管LD1，發(fā)光二極管LD1和LD2的陰極相連后與供電電源端VE3相接。
專利摘要半導體冷熱箱,采用12Ｖ～24Ｖ蓄電池直流電源供電,通過開關(guān)轉(zhuǎn)換供給半導體制冷制熱器件,由提手、上蓋、箱體、內(nèi)膽和機芯構(gòu)成,提手安裝在上蓋中部,可向一面折疊。能在室溫20℃時制冷到5℃或加熱保溫在65℃,不使用化學制冷劑,體積適中,方便適用,特別適合于各類車輛中使用。
文檔編號F25D3/00GK2331924SQ9823079
公開日1999年8月4日 申請日期1998年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月28日
發(fā)明者湯國安, 曾國建, 劉愛國 申請人:湯國安, 曾國建, 劉愛國