PT1000温度检测和控制

PT1000温度测量电路和BTS7960驱动TEC组成的温度控制电路

（1）测温电路部分

测温环节电路输出的电压范围为0.3-3.3V。下图是我设计的测温环节电路图。选用PT1000（PT1000阻值变化幅度大，测温的灵敏度较PT100高一些；PT100更适合大范围测温）。电桥电压为TL431产生的基准电压4V。或者用REF3140

产生一个稳定的4.096V作为电桥的输入电压。R1和R2作为电桥的两臂，考虑

到流过PT1000的电流不超过0.5mA，选择R1和R2阻值为7.5K。电桥输入送到由OP07组成的差动放大电路中。经过放大后电压输出送到STM32的AD采样端口。由电桥平衡的计算公式可以算出，R3+R4=984.4欧，取值985欧；差动放大电路放大倍数为45.13倍，取值45倍。

此时根据选取的参数可以算出：在0摄氏度时：输出电压为287.366mV；15摄氏度时，输出电压为1.399V；40摄氏度时，输出电压为3.207V。

图1 测温部分电路图

（2）温控部分

TEC驱动芯片采用BTS7960电机驱动芯片。BTS7960持续的漏极电流高达40A，能允许PWM的频率从0Hz到25kHz之间任意变化。驱动电流可直接由输入逻辑电平控制。输入INH和IN引脚的电平在1.75V以上就可以识别为高电平，1.4V以下就可以识别为低电平；可以用STM32单片机直接驱动。其电平特性如图2所示。

PT1000温度测量电路和BTS7960驱动TEC组成的温度控制电路

图2 BTS7960电平特性

本身BTS7960可以组成半桥驱动电路，在实际应用中，我将两片BTS7960组成全桥驱动电路。可以实现对流通TEC电流的方向控制，即可以实现TEC制冷，也可以使TEC进行加热。实际电路图如图3所示。

图3 TEC驱动电路

PWM1接单片机定时器的PWM输出端口，进行占空比的调节。CONTROL接单片机普通IO口，对BTS7960进行工作和休眠两种状态的控制（当设定为低电平进入睡眠状态）。DIR接单片机普通IO口，控制流通TEC的电流方向。当IN输入为1时,高端MOSFET开通,低端MOS-FET关断,反之则高端关断低端开通。（3）电平转换部分

采用SN74LVC4245IO接口电平转换芯片，共8路。可以实现3.3V和5V电平互转。其封装（也有贴片封装）和功能列表如图4所示。

PT1000温度测量电路和BTS7960驱动TEC组成的温度控制电路

图4 SN74LVC4245芯片引脚图和功能说明