一 主要优点及特性描述
1 两路独立的串口,可同时手动和串口指令设定PID和温度;
2 一拖三结构,一个调试器控制三个控温模块单元;
3 精准控制温度,用户可自行修正NTC3435温度电阻偏差;
4 工作电压范围广,可以工作在9~16V范围内;
5 ARM处理器,软件功能强大,可强制输出设定的功率大小,用作程控正负电源输出;
6 可适配16V13A以内的所有TEC制冷片;
7 控制温度范围广,可以到达-20℃~+80℃的大范围。
二 可使用的TEC制冷片类型列表
型号
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最大电流
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最大电压
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制冷功率
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TEC1-12703
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3A
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12V
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18W
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TEC1-12704
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4A
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12V
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24W
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TEC1-12705
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5A
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12V
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30W
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TEC1-12706
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6A
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12V
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50W
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TEC1-12708
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8A
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12V
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77W
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TEC1-12709
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9A
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12V
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82W
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TEC1-12710
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10A
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12V
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120W
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TEC1-12712
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9.5A
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12V
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114W
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TEC1-12715
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11.8A
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12V
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142W
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TEC-3-10A12V-NTC3435-0.01是一在TEC-10A的基础上,经过三代升级而成,主要特点是:双串口和一拖三、高功率密度的TEC温度控制器,额定工作负载10A,峰值电流可达13A。此温度控制器可以连接专用调试器来进行参数的调节,参数调节完毕并保存后,撤去调试器,此温度控制器仍可以独立工作。本控制模块独特的双串口工作模式,既可以可以通过专用调试器设定PID参数和温度值,又可以在不影响调试器工作的情况下,使用第二个串口,通过串口指令PID设定和温度设定。
三 控制器指标
类型
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数值
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单位
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备注
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输入电压
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9.0~16.0
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V
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输入电流
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0~13.0
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A
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TEC输出电压
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-Vin*0.95~+Vin*0.95
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V
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额定输出电流
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-10.0~+10.0
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A
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最大输出电流
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-13.0~+13.0
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A
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温度分辨率
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0.01
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℃
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控制温度范围
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-20.0~+80.0
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℃
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温度探头类型
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NTC3435
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串口波特率
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115200
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BPS
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TTL串口数量
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2
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个
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程控双极性电源输出
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具有功能
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最高工作电压设定功能
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具有功能
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散热方式
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底部导热
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四 接线图
TEC-3-10A12V-NTC3435-0.01用户接口接线为6根连线,两根线接12V正负,两根线接NTC3435传感器,两根线接TEC,如下图所示。接线时首先连接12V电源线和NTC3435,等到接通电源后,最后接入TEC。接线时,保证12V电源线截面大0.75平方毫米。
PID参数的设置经验
要想得到精密的温度控制,必须设置好PID的值。要得到快速的温度控制响应,冷端的温度传感器请尽量靠近TEC的冷端。
第一步:输入目标温度,将P设为150和I设为1,一般这个参数就可以使用了;如果不行,参考第二步;
第二步:P从100以5的步进缓缓增加,每次增加,请等待几分钟,以观察当前温度和目标温度的差异,直至得到一个P值,能使当前温度尽可能的接近目标温度并且不产生振荡。0.5度以下的温度差异为佳。
第三步:设定积分相参数I,将I从0开始以1的步进增加,以消除误差。I太小则误差消除慢,温度稳定时间加长,I太大,则容易产生温度振荡,温度不宜稳定。
七 TEC-3-10A12V-NTC3435-0.01的使用安装
小制冷功率的应用情况下,TEC稳定平衡后的工作电流一般比较小,此时TEC控制板可以通过自然风冷的方式进行散热,此时仅仅需要螺柱支撑安装固定即可。对于大功功率制冷的情况下,TEC常态工作电流也是很大的情况下,可以通过底部导热的安装方式解决模块的热量问题
八 通讯协议
第一部分:AT控制
波特率:115200,数据位8bit ,停止位1bit,无效验位
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1
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设定P AT64+SETP=100
回传 OK/ERROR·
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0≤P≤654
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2
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设定I AT64+SETI=3
回传 OK/ERROR
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0≤I≤99
|
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3
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设定温度 AT64+SETT=3200
回传 OK/ERROR
|
-2000≤T≤8000,
温度值=数据/100
|
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4
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强制TEC输出 AT64+ACQOUT=500
回传 OK/ERROR
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-920≤OUT≤920,
输出电压=供电电压*data/1000
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5
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获取温度 AT64+GETT
回传 T:31.17
|
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6
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获取当前的P AT64+GETP
回传 P:100
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7
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获得当前输出 AT64+GETOUT
回传 OUT:0%
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8
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查询设置温度 AT64+GETST
回传 ST:32.00
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9
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获取当前的I AT64+GETI
回传 I:3
|
|
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10
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输出最大功率设定 AT64+MAXOUT=300
回传 OK/ERROR
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0≤OUT≤950
|
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11
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设定温度阈值报警 AT64+TLIMIT=-20,120
回传 OK/ERROR
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-20≤data≤120
|
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第二部分:HEX码控制协议CRC
波特率:115200,数据位8bit ,停止位1bit,无效验位
设定PID (P=100,I=2) \AA\55\06\C0\40\80\27\12\01\BF// PID设置P=100 I=2
\AA\55
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\06\C0
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\40\80
|
\27\12
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\01\BF
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帧头
|
功能
|
地址
|
PID
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求和校验
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求和校验 \01\BF=\06+\C0+\40+\80+\27+\12
PID 0X2712=10002 P=100,I=02 注意:0≤P≤654 0≤I≤99
|
设定温度(T=30.00℃) \AA\55\06\C1\40\80\0B\B8\02\4A
\AA\55
|
\06\C1
|
\40\80
|
\0B\B8
|
\02\4A
|
帧头
|
功能
|
地址
|
温度
|
求和校验
|
求和校验 \02\4A =\06+\C1+\40+\80+\0B+\B8
温度T=0x0B B8=3000 T=30.00℃ 注意:-20℃≤T≤80℃
|
强制TEC输出 \AA\55\06\CA\40\80\FF\1A\02\A9
\AA\55
|
\06\CA
|
\40\80
|
\FF\1A
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\02\A9
|
帧头
|
功能
|
地址
|
输出量
|
求和校验
|
求和校验 \02\A9 =\06+\CA+\40+\80+\FF+\1A
输出量 0x FF 1A=-230 OUT=-230‰ 注意:-920≤OUT≤920
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获取温度 \AA\55\04\C3\40\80\01\87//获取0x40当前温度
\AA\55
|
\04\C3
|
\40\80
|
\01\87
|
帧头
|
功能
|
地址
|
求和校验
|
|
获取当前的PID \AA\55\04\C4\40\80\01\88
\AA\55
|
\04\C4
|
\40\80
|
\01\88
|
帧头
|
功能
|
地址
|
求和校验
|
|
PID值回传 AA 55 08 F8 80 40 1A 27 00 00 02 01
AA 55
|
08
|
F8
|
80 40
|
1A 27
|
00 00
|
02 01
|
帧头
|
数据数
|
命令
|
地址
|
PID
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备用
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求和校验
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求和校验02 01 =08+F8+80+40+1A+27+00+00
PID=0X271A=10010 P=100,I=10
|
温度值回传 AA 55 08 F7 80 40 03 0E 00 00 01 D0 //注:0x00 00 0E 03=35.87℃
AA 55
|
08
|
F7
|
80 40
|
03 7E 00 00
|
01 D0
|
帧头
|
数据数
|
命令
|
地址
|
当前温度
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求和校验
|
求和校验01 D0 =08+ F7+80+40+03 +0E+00+00
温度T=0x00 00 0E 03=3587 T=35.87℃
|
PID输出占空比最大值设定 \AA\55\06\CB\40\80\01\F4\02\86 //注:0x01 F4=500=50.0%
AA 55
|
06
|
CB
|
40 80
|
01 F4
|
02 86
|
帧头
|
数据数
|
命令
|
地址
|
输出占空比
|
求和校验
|
|
设定温度查询 \AA\55\04\C5\40\80\01\89
回传 AA 55 08 F9 80 40 80 0C 00 00 01 CD //注:(32℃ = 0C80 = 00 00 0C 80)
AA 55
|
08
|
F9
|
80 40
|
80 0C 00 00
|
01 42
|
帧头
|
数据数
|
命令
|
地址
|
设定值
|
求和校验
|
|
当前输出功率查询 \AA\55\04\C2\40\80\01\86
回传 AA 55 08 F6 80 40 0F 00 00 00 01 CD //注:(15%=15 = 0F 00 00 00)
AA 55
|
08
|
F6
|
80 40
|
0F 00 00 00
|
01 BF
|
帧头
|
数据数
|
命令
|
地址
|
功率
|
求和校验
|
|
报警设置上下限制 \AA\55\08\D0\40\80\FF\EC\00\78\03\FB
下限值:FFEC=-20
上限值:0078=120
AA 55
|
08
|
D0
|
40 80
|
FF EC 00 78
|
03 FB
|
帧头
|
数据数
|
命令
|
地址
|
下限值和上限值
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求和校验
|
|
九 与标准温度计校准的方法
采取以下步骤,可以将TEC控制器的温度和标准温度计,将误差缩小到最小;
第一步:将温度弄到75度,调节偏置电位器,是两者温度相等;
第二步:将温度弄到0度,调节比例电位器,将两者调相等;
这样的做法做好了以后,两者的差距就可以缩小到最小了