ADN8834超紧凑1.5 A热电冷却器(TEC)控制器技术手册

概述
ADN8834是一款集成TEC控制器的单芯片TEC控制器。它包括线性功率级、脉冲宽度调制(PWM)功率级和两个零点漂移、轨到轨运算放大器。线性控制器采用PWM驱动器工作，在H桥配置下控制内部功率MOSFET。通过测量热传感器反馈电压，并使用集成运算放大器作为比例-积分-微分(PID)补偿器来调理信号，ADN8834通过TEC驱动电流，将连接至TEC模块的激光二极管或无源组件的温度建立至可编程的目标温度。

ADN8834支持负温度系数(NTC)热敏电阻以及正温度系数(PTC)电阻温度检测器(RTD)。目标温度设置为数模转换器(DAC)或外部电阻分压器的模拟电压输入。

ADN8834温度控制环路利用内置零漂移斩波放大器通过PID补偿方式实现稳定。内部2.50 V基准电压提供精确的1%输出，用于热敏电阻温度检测电桥和分压器网络偏置，从而在加热和冷却模式下对最大TEC电流和电压限值进行编程。它利用零点漂移斩波放大器，通过自动模拟温度控制环路可维持极佳的长期温度稳定性。
数据表：*附件：ADN8834超紧凑1.5 A热电冷却器(TEC)控制器技术手册.pdf

应用

• TEC温度控制
• 光学模块
• 光纤放大器
• 光纤网络系统
• 需要TEC温度控制的仪器仪表l

特性

• 获得专利的高效率单电感架构
• 用于TEC驱动器的集成式低 RDSON MOSFET
• TEC电压和电流工作监控
• 无需外部检测电阻
• 独立的TEC加热和冷却限流设置
• 可编程最大TEC电压
• 2.0 MHz PWM驱动器开关频率
• 外部同步
• 集成两个零偏移、轨到轨斩波放大器
• 支持NTC 或RTD热传感器
• 2.50 V、1%精度基准电压输出
• 温度锁定指示器
• 采用25引脚、2.5 mm x 2.5 mm WLCSP或24引脚、4 mm x 4 mm LFCSP封装
• 通过AEC-Q100汽车应用认证

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

ADN8834是一款单芯片TEC（热电致冷器）控制器，用于设定和稳定TEC的温度。施加到ADN8834输入端的电压对应连接到TEC的目标物体的温度设定点。ADN8834控制内部场效应管（FET）H桥，通过该H桥，电流流向TEC，其方向可以是正向（冷却模式），将热量从连接TEC的物体带走，也可以是负向（加热模式），向连接TEC的物体输入热量。

目标物体的温度由连接到目标物体的热传感器测量，感测到的温度（电压）反馈到ADN8834，以完成TEC的闭合热控制回路。为实现最佳的整体稳定性，需将热传感器紧密耦合到TEC。在大多数激光二极管模块中，TEC和负温度系数（NTC）热敏电阻已集成在同一封装内，用于调节激光二极管的温度。

TEC采用H桥配置进行差分驱动。ADN8834驱动其内部的金属 - 氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），为TEC提供电流。为实现高功率效率和零交叉质量，H桥的一侧使用脉宽调制（PWM）驱动器，仅需一个电感和一个电容即可滤除开关频率。H桥的另一侧使用线性输出，无需额外电路。这种独特的配置使ADN8834的效率超过90%。对于大多数应用，使用1 μH电感、10 μF电容和2 MHz的开关频率可使TEC两端的最坏情况下输出电压纹波保持在1%以下。

通过VLIM/SD和ILIM引脚设置流过TEC的最大电压。可以独立设置最大制冷和制热电流，以实现非对称的加热和冷却限制。