基于MAX1968的LD自动温度控制系统设计

LD缺点是输出特性受温度影响很大，见图1。

随着温度的升高，需要有更多的载流子注入来维持所需的粒子数反转，LD的阈值电流升高，这会导致LD的能量转化效率降低，将电能转换为热能，发射波长也随着温度的变化发生漂移。如果LD不能快速有效地制冷，则不仪会影响其输出特性，甚至会损坏LD。

为了保证LD有较长的工作寿命，必须采取ATC(自动温度控制)措施，通过控制LD管芯温度来维持LD正常工作的温度。

一般ATC是采用半导体TEC(热电制冷器)。TEC是一种没有运动部分的小型热泵，常被运用于空间有限和高可靠性的场合。TEC的功能实现取决于供电电流的方向，通过改变电流方向实现制热或者制冷。本文介绍的芯片MAX1968，是用来控制TEC实现LD的ATC。

1 LD热电温度控制原理

LD温度控制的基本原理是：温度传感器实时地测量安放在TEC冷端的激光管温度，期望的工作温度由设定点的电压来表示，它与温度传感器产生的表示LD实际温度的电压通过运放进行比较，产生一个偏差电压，此信号经过相应的硬件和控制算法处理后，输出一定的电压经过驱动电路送给TEC模块，TEC根据流过电流的方向，对LD进行制冷或加热，使得LD稳定在所要求的温度值。LD的温度控制系统必须满足精度高，响应速度快、稳定性好的要求，而且要能实现双向控制，以适应外界温度变化和LD本身工作条件的不确定性。同时，还要考虑到LD的保护问题。

TEC控制器按输出的工作模式可分成线性模式和开关模式。传统LD的热电温度控制大多采用线性模式的TEC控制器，一个简单的线性驱动TEC电路由两个推挽功率三极管构成，虽然具有电流纹波小且容易设计和制造的优点，但功率效率低、控制精度不高，电路集成度较低，而且存在温度控制“死区”问题。

本文介绍的MAX1968是高度集成、高性价比、高效率的开关型TEC模块驱动器，采用直接的电流控制。

2 MAX1968功能及其特点

MAX1968是一款适用于Peltier TEC模块的开关型驱动芯片，工作于单电源，能够提供