【产品】双向控制与300W和800W功率输出的TEC控制器54100 系列

时间： 2019-05-25 来源：Chroma

技术问答

致冷晶片(TEC)元件模组是一种使用电流控制热流的固态元件，它提供快速的温度响应和超高温稳定性，是非常有效率的小型温度控制器；TEC 温度控制器是非常具环保性且简洁，不像传统压缩机一样需要使用机械(马达)零件或冷(热)媒的消耗。

CHROMA 54100系列TEC控制器拥有很好的温度监测功能，它允许两个T-type热电偶输入，控制器内部的冷端温度稳定度可达0.001℃，整体系统的性能可达0.01℃温度解析度和高稳定性。TEC驱动控制采用滤波型PWM架构输出，相较于传统PWM，不仅可提供更高的功率输出，并调变PWM电流趋近直流电流输出，这是一个很重要的特点，可避免量测敏感元件时的电磁干扰。

Chroma 54100 系列 TEC 控制器的另一个重要特点是最佳化自动PID的功能，它具有独特的自动调整演算法，保证最佳的的控制和温度反应，定期动态调整使得温度稳定性与分辨率达0.01℃，不论大小和各种几何形式的热平台。

高瓦数功率输出是另一种Chroma 54100 系列控制器的优点，目前提供有300W和800W高功率TEC输出。更高的TEC功率能提供更宽的温度使用范围、更快温度响应及更大的平台应用，比较起其他厂牌控制器，Chroma 54100 系列提供目前市场上最好的性价比。

图1 致冷芯片温度控制器 Model 54100 系列

主要特色：

双向控制与300W (27V/12A)和800W (40V/20A) 功率输出
滤波型PWM输出，>90％的效率转换，同时维持温度设定范围从-70到250℃，温度解析度达0.01℃，绝对精度达0.3℃
在PID控制下，短期稳定±0.01℃ (1小时)，长时间稳定性 ±0.05℃ (24小时)
大讯号PID/Auto Tune提供最佳化控制
两组T型热电偶输入，一组提供温度回授控制一组监控平台温度偏差，提供灵活的控制模式
用于 PC 的RS232, USB 2.0, LAN串行通信端口远程操作和数据记录热
功能强大的控制软体
可搭配任何Chroma温控平台

优良的温度响应，温度精确度与控制稳定性
TEC 模组是一个双向电流控制的热泵，使用TEC模组的温度控制系统，可以达到的高温或低温的温度环境，与传统的温度控制方法相比，这是精密、快速响应且只需使用一组控制器。

TEC 模组虽然有许多特殊的功能，使用者仍然需要良好的TEC控制器使其功能达到最佳化，Chroma 54100 series TEC 控制器是专为TEC模组设计的系统，温度可以非常快速的从一个温度点控制到另一个目标温度点，当接近目标温度点时不会产生电流过冲的问题。在热扰动的情况下，即使是100W开启/关闭扰动，Chroma 54100 series TEC 控制器可以在几秒钟内减少温度变化小于1℃。针对温度的稳定性而言，Chroma 54100 series TEC控制器在大多数情况下提供 0.01℃ 稳定性。

使用Chroma 温度控制器，升/降温度可达每分钟5~60℃。

高功率输出能力
目前市场上有许多小输出功率TEC控制器，这些控制器主要用于小型设备和小规模的实验室规模。随着技术的发展，许多全新的应用使得TEC 控制器需要比以往更高的功率表现；例如，测试大于4英寸的太阳能电池从-20℃控制到85℃，需要超过100W TEC功率，更何况太阳光的热负荷高达30W以上；用于照明的高功率LED，也大多有热控制的需求；而一般30W的高功率LED模组也需要从-20℃至150℃温度测试条件。

Ch roma 54100 系列TEC控制器目前可提供300W和800W的功率输出，满足从各种大小不同的平台。在典型应用中，一组Chroma 54100 系列 TEC 控制器可驱动多个高功率TEC的模组，提供非常具有竞争力的解决方案。

高精准温度解析度
TEC控制器目前在市场中使用的热电偶通常约 1℃精度与0.1℃解析度，这对于许多应用上是不足的，例如，评估太阳能电池发电效率的需求远低于1℃控温精度；实验室中物质的相变化可能发生在0.1℃或以下；对于生化反应过程中，温度临界点是非常敏感而且必须得知的数据；热管电组量测中，温度偏差往往远低于1℃的温度。有些高解析度的TEC控制器使用不同类型的温度感测器，如RTD、温度 IC、或热敏电阻，不幸的是，这些温度感测器有金属接触或过于笨重的量测问题。

Chroma 54100 系列 TEC 控制器使用热电偶温度精度基本可达0.3℃，解析度为0.01℃，使用者可以很方便设置热电偶感测器，同时保持高精度和解析度，这意味着使用者可以实现具有高重复性、高精度与高可信度的测试结果。

大讯号PID/Auto Tune 控制
PID控制法是一个优良控制器的重要特征，PID参数基本上描述一个系统的动态响应，每个系统的PID参数可能大不相同，有适当的PID参数设置才能确保良好的控制系统，而手动操作PID参数是非常繁琐且浪费时间。因此，一个先进的控制器应具有自动调整的PID功能。

许多市场上的TEC控制器使用小信号和单向瞬态温度来找出PID参数，这种自动调整法只能适用加热器温度控制，但不适合TEC的控制。为了找出真正适当的TEC控制系统的热响应，Chroma 54100 series TEC 控制器使用大信号和双向驱动方式为自动调整PID 参数，这种控制方式可以快速、精确、并且很稳定，当其他的TEC控制器在每20℃间隔中就需要一组新的PID参数的设置时，Chroma 54100 series TEC 控制器只要在 40~50℃ 间找出一组PID 参数后，此参数就可涵盖从-70到250℃的使用范围。

软体界面

Chroma 54100 系列 TEC控制器程序提供了使用者操作介面，它可以设置和读取温度，查看TEC电流和温度VS时间曲线，数据记录至文件中，温度循环设定和爬升/下降控制速度设定等。PID 参数，电流限制和其他重要的设定，可以从工程模式来设定。

应用范围

半导体制程
生物医学
光学顶测
镭射/光二极体
材料分析
太阳能电池
平面显示器
化学制造 (化工业)

标准高效率平台
以下为许多标准的温控平台适用，用于LED、太阳能电池、电子纸、烧机等等。如下所示的每一个平台搭配Chroma 54100系列TEC控制器可达到 0.01℃温度稳定性。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由www转载自Chroma，原文标题为:致冷芯片温度控制器 Model 54100 系列，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【产品】可用于光模块的高效率单电感架构TEC控制器SGM41298/9，能够管脚兼容替代ADN8834/5

SGM41298/9是SGMICRO推出的TEC控制器，它包含一个线性功率级、一个脉宽调制（PWM）功率级和两个零漂移、轨到轨斩波放大器。高效率单电感架构，2.0MHz PWM驱动器开关频率，集成用于TEC控制器的低Rdson(导通电阻） MOSFET。可以管脚兼容替代ADN8834/ADN8835，高性价比实现完美的国产替换。

新产品发布时间 : 2020-06-30

【产品】2 in 1电网仿真电源+回馈交流负载的Chroma 61815电网模拟电源，实现高CP值混合型逆变器测试

Chroma 61815电网模拟电源具备四象限输出能力，自产品上市后已获各储能设备指标性厂商采用，在混合型逆变器测试部分也快速累积了许多经验。透过高效率的能源回收功能，Chroma 61815作为交流电源可大幅节省模拟市电测试的电力耗费，且藉由List、Pulse、Step等多组进阶编程功能。

新产品发布时间 : 2022-03-10

【视频】1.5A TEC控制器SGM41298精准实现光模块温度控制

在5G＆下一代通信及新材料和连接器专场世强在线研讨会中，SGMICRO技术专家为我们做了演讲。本视频介绍圣邦微可用于光模块的TEC控制器解决方案SGM41298。

新产品发布时间 : 2020-09-25

【选型】国产高性价比TEC控制器SGM41299可以pin-to-pin替代ADN8835

TEC 控制器控制通过 TEC 的电流方向，从而精确地调整物体的温度，可用于激光系统的温度控制、生物医学、检测及分析仪等领域。在TEC控制电路中，不少工程师选用ADI的TEC控制器ADN8835，该器件不但价格较高，而且有潜在供货风险。针对TEC控制电路应用，国产圣邦微电子推出了TEC控制器SGM41299从性能参数、封装、引脚定义、内部功能都与ADN8835一致，因此可以兼容替代，性价比高。

器件选型发布时间 : 2020-02-25

晶圆/晶片/封装半导体IC测试解决方案

型号- 3180,A330101,3680,33010,3380D,3160F,36020,3160A,3240,3160C,3260,3380,3160,3110-FT,3380P,3650-CX,3650-EX,3650,7710,3112,3111,3110,36010,A360101,3270,3240Q,54100,3240-Q

应用及方案 - CHROMA - 201801 PDF 中文下载

致冷晶片溫度控制器 ADVANCED TEC CONTROLLER MODEL 54100 系列

型号- 54100 SERIES,MODEL 54100,54100,54100 系列,54130-27-12,54180-40-20,MODEL 54100 系列

数据手册 - CHROMA - 201809 PDF 中文下载

半导体测试解决方案晶圆/芯片/封装

型号- MODEL 3110,MODEL 3110-FT,MODEL 7710,54100 SERIES,3180,MODEL 3111,A330101,3680,3200,33010,3380D,MODEL 33010,3260,3380,MODEL 33011,33011,3110-FT,MODEL 3180-CS,3160-C,3160-A,3380P,MODEL 3650-S2,MODEL 33020,3180-CS,MODEL 3160-A,MODEL 3200,MODEL 3160-C,MODEL 3260,MODEL 3680,7710,33020,33021,3111,3210,3650-S2,3110,3380-P,MODEL 3380-P,MODEL 33021,3270,54100,MODEL 3380-D,MODEL 3180,MODEL 3380,3380-D,3240-Q

应用及方案 - CHROMA - 202306 PDF 中文下载

MODEL 58620 LASER DIODE CHARACTERIZATION SYSTEM

型号- 54100 SERIES,52400-SERIES,52961,MODEL 58620,MODEL 58601,51101C SERIES,52400 SERIES,51101 SERIES

数据手册 - CHROMA - 201712 PDF 英文下载

MODEL 58620 激光半导体特性测试

型号- 54100,58620,52400,52961,MODEL 58620,51101,51101C

数据手册 - CHROMA - 2015.12 PDF 中文下载

MODEL 54100 SERIES ADVANCED TEC CONTROLLER

型号- 54130-27-12,A541152,A541151,A541154,54100 SERIES,A541153,A541155,54180-40-20

数据手册 - CHROMA - 201809 PDF 英文下载

MODEL 54100 系列致冷晶片温度控制器

型号- 54100,54100 系列,54130-27-12,A541152,A541151,A541154,A541153,A541155,54180-40-20

数据手册 - CHROMA - 2018.09 PDF 中文下载

Semiconductor/IC Test Solutions Wafer/Chip/Package

型号- 3180,A330101,3680,33010,LPC 128,3160F,36020,3160A,3240,3160C,3260,DPS 32,3380,3160,3110-FT,3650-CX,3650-EX,3650,7710,3112,3111,3110,3380-P,36010,A360101,3270,3240Q,54100,3380-D,3240-Q

测试报告 - CHROMA - 2018/11/14 PDF 英文下载

是否可采用直流电源ON/OFF的方式来调制芯片制冷能力，以达控制温度的目的?

这是一种最简单与最经济的方式，但是它有很大的缺点。通常采用这种方式，都会与感温器搭配。当温度低于感温器下限，就开始加热。当温度超过感温器上限，就开始制冷。换句话说，温度是在上限与下限之间不停的跳动。这就是所谓的冷热交替(Thermal Cycling)。虽然上限与下限的温差不大，但是长期处在冷热交替的状态，对产品的寿命是非常不利。来自许多单位的实验报告，都证明冷热交替的伤害。在此列出典型的数字，让用户有更深切的了解。设计良好的控温方式，寿命可达10年至20年。采用ON/OFF控温方式，一般的半导体制冷器寿命只有1年至2年。如果使用过程中需要经常调节半导体制冷器功率，可使用热电新能源的LTEC系列，长寿命、温度循环器件。此款产品采用了独创的材料生产与成品封装工艺，能有效提高器件服役寿命、效率以及释放温度循环过程中产生的应力。适用于科学仪器、PCR分析仪及其他具有高可靠要求的制冷与恒温场合。

技术问答发布时间 : 2019-07-05

【选型】Chroma（致茂）电力电子测试设备产品选型指南

目录- 直流电子负载交/直流电子负载交流电源供应器功率表直流电源供应器自动测试系统电池测试系统频率响应分析仪通用电表电气安规分析仪变压器测试器与零件分析仪电力电子测试设备全系列产品

型号- A190334,A190336,62015B-60-25,3001A,A600013,A600012,A600014,A600010,A600009,63630-80-60,A132563,A190337,A190338,62100H-30,A190344,A190343,62050H-600,460-100,9030A,62100H-600S,A190349,A190313,A190314,17020,62000B-3-1,A692003,A132547,A692001,A692000,62015B-24-62,A190316,A133510,A133512,A190201,A190202,A190203,A190200,17030,A133506,A133505,5004ATM,3302,A133507,A133509,A636003,A636000,A636001,17200-5-10,A636007,A133502,A636005,62012P-40-120,62100H-40,61800,62050P-100-100,3312,17011,63630-600-15,84904,84903,84911,A806102,A806103,A806101,62006P-300-8,A806104,B618001,63224A-1200-960,A190355,A190356,A190353,A190350,61700,61701,61702,61703,62150H-100P,62024P40-120,63205A-150-500,A132501,6500,61830,62024P-100-50,61704,61705,62150H-1000,A632004,A632005,A632006,62000B-6-1,62100H-600,A620020,A620022,A620021,A620024,A620023,6590-2,A620015,A620014,A133019,A620017,A620016,A620019,A620018,6590-3,A61510,6520,B620000,6400,62050H-450,3252,A620011,A620010,3250,A620013,A620012,A620004,A620006,A691103,A620008,6310A,A620007,A620009,6512,A190508,A133004,A133006,6530,63601-5*2,63204A-600-280,62015B-80-18,A110239,63640-80-80,A110234,6312A,19022,17212R-5-100,19021,19020,62015B-150-10,A110211,6305,A631000,A631001,A110212,A631003,6560,A190301,A631005,A190302,A631006,A610004,A190303,A631007,62012P-600-8,A820002,A820001,19032,6314A,62050H-600S,A190308,A190304,A190305,A110104,A190306,62150H-40,19001,80614,A120001,63206A-150-600,80613,A120000,A120003,A120002,A120004,A132583,A132584,A132585,A132586,66200,66201,19023-8-20,63224A-150-2000,66204,66202,66203,62012P~40-120,A620030,A620026,A132579,A620025,62150H-600,A620028,A620027,80612,A620029,80611,A132572,A132573,62050H-40,A132574,A632001,A632002,A632003,63103A,A800027,200-003,63115A,62015B-30-50,A113012,63200A,200-000,200-002,6590,200-001,62024P-80-60,B133500,51101-64,62000P,62100H-450,6000,63630,62000H,A617001,A617002,62000B,6560-3,6560-2,62100H-1000,6011N,A113014,6012,63105A,6011,63640,6013,A800042,63204A-1200-160,62100H-100P,17202-5-30,8200,7230,13350,63106A,62024P-40-120,62000H-S,63205A-600-350,A662015,A662014,A662013,A662012,A662019,63107A,A662018,A662017,A662016,63206A-1200-240,A662020,63610-80-20,63600-2,63600-1,A662009,63601-5,A662004,A662003,A662002,A662001,A662008,A662007,63108A,A662006,62006P-30-80,63640-150-60,A662005,A190708,A662010,A172010,6330A,17202-5-20,A800005,A800004,A800003,63200,63201,63202,63203,63204,63205,63206,63207,63208,63209,A618002,A618001,62012P-80-60,9030AG,62024P-600-8,8000,63210,63211,63212,63600-5,8126,62150H-450,62150H-600S,62012P-100-50,19022-4,61600,61601,61602,8010,61603,61845,8491,61604,A170201,A849008,61611,61612,62006P-100-25,8020,61605,A638001,A615106,63600-1*1,A615104,63205A-1200-200,A638002,A615105,62100H-100P*1,A615103,19021-4,6000-01,6000-02,6000-03,6000-04,61860,61500,63800,61501,61502,6000-05,63802,61503,63803,61504,6000-07,63804,61505,6000-08,62150H-1000S,A650001,A650002,A650003,A849104,A849103,63110A,61511,61512,62015B-15-90,A849102,A849101,19032-P,19020-4,80611N,A636008,A636009,A800068,A800067,63123A,62050H-100P,13350D,62020H-150S,13350M,63112A,6000-11,62075H-30,63204A-150-400,63113A,63101A,63206A-600-420,63600,460-050,A615010,A615011,62050H-100P*1,63102A,12061,62000H-100P,63610,63224A-600-1680,A615007,A802001,A615008,A615003,A615001,A615002

选型指南 - CHROMA - 2015年12月 PDF 中文下载