基于太陽能供電的半導體制冷系統(tǒng)設計
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式中，α為制冷元件的塞貝克系數(shù)，單位為V／K；I為半導體制冷片的工作電流，單位為A；Th和Tc分別為制冷片熱端和冷端的溫度，單位為K；R為制冷片的電阻，單位為Ω；Kt為制冷片的總導熱系數(shù)，單位為W／K。
通過公式(1)、(2)和(3)，可以估算系統(tǒng)的冷負荷，即系統(tǒng)所需的制冷量，結合公式(4)、(5)、(6)和(7)對系統(tǒng)的制冷量和輸入功率進行優(yōu)化分析，從而確定供電電源的功率，使系統(tǒng)制冷效率達到最高，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)關鍵器件參數(shù)(光伏電池的功率、蓄電池的容量、制冷片的制冷功率和輸入功率)的合理匹配。
1．2 系統(tǒng)的總體結構
在此次設計中，太陽能半導體制冷是通過光伏電池板的光電轉換，產生電能驅動半導體制冷片的方式來制冷，這種方式的優(yōu)點是相對易于控制，成本較低。太陽能的強度受多種因素的影響而不能維持常量，為了實現(xiàn)電源和負載之間穩(wěn)定、高效工作，提高供電質量，需要設計一種可靠的、高效的太陽能電源控制器。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/160446.htm
太陽能半導體制冷系統(tǒng)由太陽能電池組、蓄電池、控制器、半導體制冷片、傳感器、驅動電路、采樣電路和顯示電路構成，其結構如圖1所示。
2 系統(tǒng)硬件設計
控制器的硬件電路主要由微處理器及其外圍的制冷驅動電路，溫度檢測和電流采樣電路所組成。
2．1 ATMEGA16微處理器
選擇AVR系列ATMEGA16微處理器為核心控制處理單元。ATMEGA16單片機是AVR系列中高性能低功耗的8位處理器，內部具有豐富的資源，其內部集成8路十位具有可選可編程增益的模數(shù)轉換器(ADC)及其獨特的脈寬調制輸出PWM功能。ATMEGA16具有高可靠性、實時性好、抗干擾能力強、成本低等優(yōu)點。
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