使用单位阶跃响应稳定热电控制器环路
热电控制器（TEC）回路可以通过使用回路对阶跃函数的响应来确定稳定性来稳定。然后增益降低到电路稳定的点。本应用笔记描述了该过程，并使用MAX8521评估板演示该过程。
程序
拆下三个积分器组件（C16、C17和R16）和两个差分组件（R18和C18）。在运算放大器上放置一个500kΩ或更大的电位计（输出到反馈）。这形成了一个只有直流增益的误差放大器。将示波器探头放在THERM测试点上，并用R23快速改变温度设定点。使用已安装的电位计提高增益，直到从瞬态步长观察到强烈的振铃或振荡。注意不稳定的频率（环）。
请注意，TEC在加热模式下具有更强的热增益，这对于瞬态响应来说应该是最差的。通常，振铃是由TEC中第二极的相位裕量差引起的，可以使用PID的差分量（R18和C18）进行补偿。该差分器能够增加多达 90 度的超前相移。作为计算差分分量的示例，如果振铃为2Hz，R17为50kΩ，则微分器应在0.3Hz处开始加相，在12Hz处结束。
因此，要在 0.3Hz 处启动微分器：
要在 10Hz 处结束微分器：
再次安装 C18 和 R18 后，调整电位计以获得最佳瞬态。一旦获得良好的瞬态响应，就可以添加积分帽（C16）。C16 将积分器设置为零。该零点应与TEC模块的第一极匹配，通常为0.02Hz至0.06Hz。
因此：
通常环路增益足够高，积分器插入的零点的频率不需要精确。C16应该是陶瓷的，较小的电容器对电路性能更好。
环路增益应以至少比差分高两倍的频率滚降。在本应用笔记的示例中，该频率为24Hz或更高。C17滚离环路增益，其值可使用以下公式找到：
可能需要缩放所有电路值，直到找到实际元件。请注意，在加热模式（冷却环境）下，热回路增益较高，这是稳定性的最坏情况。
MAX8521评估板原理图
| 指定 | 数量 | 描述 |
| C1， C2， C3， C5， C11， C20 | 6 | 1μF ±10%， 6.3V X5R （0603） 陶瓷电容器 村田制作所 GRM188R60J105K，太阳裕电 JMK107BJ105KA |
| C4， C10， C16 | 3 | 10μF ±20%， 6.3V X5R （0805） 陶瓷电容器 太阳裕电 JMK212BJ106MG |
| C6， C7， C12， C13， C14 | 5 | 0.1μF ±10%， 25V X5R （0603） 陶瓷电容器 村田制作所 GRM188R71E104K，太阳裕电 TMK107BJ104KA |
| C8 | 1 | 0.047μF ±10%， 10V X7R （0402） 陶瓷电容器 村田制作所 GRP155R71A473K |
| C9 | 0 | 未安装 （1206） |
| C15 | 0 | 未安装 （0603） |
| C17 | 1 | 0.022μF ±10%， 50V X7R （0603） 陶瓷电容器 村田制作所 GRM188R71H223K |
| C18 | 1 | 10μF ±20%， 4V X5R （0603） 陶瓷电容器 TDK C1608X5R0G106M |
| C21 | 1 | 150μF ±20%， 6.3V， 18m ESR， 2.8A， D2E 尺寸， POSCAP Sanyo 6TPE150MI |
| J1 | 1 | DB25 直角公连接器 |
| J2 | 1 | 2 针接头 |
| J3-J6 | 0 | 未安装 |
| J7， J8 | 2 | 3 针接头 |
| L1、L2 | 2 | 2.2mH、1.6A 电感器 墨田 CDRH2D18/HP-2R2 |
| 第 1 季度、第 2 季度、第 3 季度 | 3 | NPN 双极晶体管， 40V， SOT-23 中央半导体 CMPT3904 |
| R1 | 1 | 0.1Ω ±1%， 0.25W （1206） 检测电阻 松下 ERJ8RSFR10 |
| R3 | 1 | 47kΩ ±5% （0402） 电阻 |
| R4 | 1 | 100kΩ ±1% （0402） 电阻 |
| R5-R8， R24 | 0 | 未安装 （0402） |
| R9， R10， R11 | 3 | 4.7kΩ ±5% （0603） 电阻 |
| R12-R15， R18 | 5 | 1kΩ ±5% （0603） 电阻 |
| R16 | 1 | 240kΩ ±5% （0603） 电阻 |
| R17 | 1 | 47kΩ ±1%， （0603） 电阻 |
| R19 | 1 | 10Ω ±5% （0603） 电阻 |
| R20 | 1 | 10kΩ ±0.1%， 25ppm/°C （0805） 电阻 松下 ERA6YEB103 |
| R21， R22 | 0 | 未安装 （0603） |
| R23 | 1 | 10kΩ电位器（多圈） |
| SW1 | 1 | 开关，瞬时，常开 |
| U1 | 1 | 电源驱动器，36引脚UCSP MAX8521EBX |
| U2 | 1 | 运算放大器，6引脚SOT23 MAX4238AUT-T |
| U3 | 0 | 未安装，8 针 SO |
| U4 | 1 | 串行、14位DAC、10引脚mMAX MAX5144EUB |
| 数量 | 描述 | E 编号 |
| 1 | 包装盒（标有评估板部件号和日期代码） 9.25英寸 x 7.25英寸 x 1.0125英寸 TTM普通牛皮纸 | 不适用 |
| 1 | Maxim 数据手册的 WEB 说明 | 不适用 |
| 1 | ESD袋，未密封（尺寸足以轻松拆卸电路板组件） | 不适用 |
| 1 | ESD泡沫包装材料（防止PC板在盒子内移动） | 不适用 |
| 1 | MAX8520/21软件盘 | 不适用 |
| 1 | MAX8521评估板电路板组件 | 不适用 |
审核编辑：郭婷
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