TEC驱动电路的硬件设计及验证

TEC全称为Thermoelectric Cooling，热电冷却。是当今一种应用广泛的半导体精密温控技术，主要用于制冷。简而言之，电流通过TEC器件，能够控制热量的流动，热量的流动方向与电流的方向相关，热流的大小与电流大小相关。可以说TEC的温控效果直接取决于电流驱动器的好坏。本文介绍了一种TEC驱动的硬件相关设计及其验证。

驱动芯片选择Maxim公司的MAX8521器件，芯片的框图原理如图1所示。其驱动电流最大能达到+/-1.5A。采用该驱动芯片能实现温度控制精度达0.01℃。

芯片内部集成4个MOS功率开关管，实现内部功率回路控制，工作时两两轮流导通，导通时的VDS(on)一般小于200mΩ。与外部的LC滤波实现降压同步整流，给TEC负载提供功率电流。

芯片内部REF产生本地的1.5V的基准电压，供给芯片需要基准之各处。控制逻辑通过各个控制输入端实现对4个MOS管的栅极电压控制。通过采样RSENSE电阻上因电流通过产生的电压，放大10倍后输入至内部与VCTRL-VREF进行比较来决定PWM波形宽度的调整，达到最终调节电流的目标。同时把与电流成比例的电压ITEC反馈给外部作为监控。