KR101261399B1 - 히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법 - Google Patents

히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 기판과 같은 피가열물 처리를 위하여 승온이 필요한 경우 히터시스템의 특성에 맞도록 최대 공급 전력을 최대 출력 시간동안 공급하여 최단 시간내 피가열물이 승온될 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 전력 소스로부터 전력을 공급받은 가열장치가 지지및가열부의 내부에 내장되고, 상기 가열장치를 통하여 상기 지지및가열부의 상부에 위치되는 피가열물에 열을 가하는 히터시스템의 온도 제어방법에 있어서, a)상기 피가열물의 목표 온도와 상기 가열장치로 공급되는 최대 공급 전력을 설정하는 단계; b)상기 피가열물의 초기 온도를 측정하는 단계; c)상기 피가열물의 질량과 등가 비열을 측정하는 단계; d)상기 목표 온도, 최대 공급 전력, 동작 온도, 질량 및 등가 비열을 이용하여 상기 전력 소스의 최대 출력시간을 연산하는 단계; 및 e)상기 연산된 최대 출력시간동안 상기 가열장치로 상기 최대 공급 전력을 공급하는 단계를 포함하는 히터시스템의 온도 제어방법을 개시한다.

Description

히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법{EMPERATURE CONTROL SYSTEM OF HEATING SYSTEM AND TEMPERATURE CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명의 일 실시예는 히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라즈마 공정장비의 공정챔버 내에는 전원을 공급받는 상부전극(Cathode)과, 상부 전극과 쌍을 이루면서 플라즈마를 발생시킬 수 있도록 전기장을 형성하는 동시에 전위차를 발생시키는 하부전극(Susceptor)이 설치되어 있다.
또한, 상기 하부전극으로서의 서셉터 즉, 디스플레이, 태양광 및 반도체 제조장비에 사용되는 서셉터는 웨이퍼나 유리 등과 같은 기판 등을 공정에 적합한 온도까지 가열하는 히터(Heater) 기능까지도 겸하고 있으며, 디스플레이나 태양광용 플라즈마 공정장비에 사용되는 유리기판이 대형화되는 추세에 따라 그 크기나 무게도 대형화되어 가고 있다.
상기 디스플레이나 태양광용 플라즈마 제조 공정에서는 기판의 온도에 따라 반응이 극단적으로 변할 수 있고 이는 수율에 직접적으로 영향을 미치기 때문에, 기판의 온도를 일정온도까지 얼마나 빨리 그리고 균일하게 유지할 수 있느냐 하는 제어 방식이 공정에 중요한 요소에 해당된다. 이러한 온도를 제어하는 방식으로는 일반적으로 PID 제어방식, 즉 비례적분미분 제어방식을 사용한다.
이러한 PID 제어방식은 측정된 기판의 온도 오차에 대한 이득 값들을 조정하여 목표온도에 지수함수적으로 접근하도록 하는 방식으로서, 기판 처리를 위해 요구되는 온도까지 온도를 승온하는 시간이 비교적 길어져 공정시간에 많은 영향을 끼치는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 기판과 같은 피가열물 처리를 위하여 승온이 필요한 경우 히터시스템의 특성에 맞도록 최대 공급 전력을 최대 출력 시간동안 공급하여 최단 시간내 피가열물이 승온되도록 하는 히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 히터시스템의 온도 제어방법은, 전력 소스로부터 전력을 공급받은 가열장치가 지지및가열부의 내부에 내장되고, 상기 가열장치를 통하여 상기 지지및가열부의 상부에 위치되는 피가열물에 열을 가하는 히터시스템의 온도 제어방법에 있어서, a)상기 피가열물의 목표 온도와 상기 가열장치로 공급되는 최대 공급 전력을 설정하는 단계; b)상기 피가열물의 초기 온도를 측정하는 단계; c)상기 피가열물의 질량과 등가 비열을 측정하는 단계; d)상기 목표 온도, 최대 공급 전력, 동작 온도, 질량 및 등가 비열을 이용하여 상기 전력 소스의 최대 출력시간을 연산하는 단계; 및 e)상기 연산된 최대 출력시간동안 상기 가열장치로 상기 최대 공급 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 d)단계는 수학식
최대 출력시간=질량＊등가 비열＊(목표 온도- 초기 온도)／최대 공급 전력
에 의하여 상기 최대 출력시간을 연산할 수 있다.
상기 b)단계는 b-1)상기 가열장치의 온도를 측정하는 과정과 b-2)상기 측정된 열선의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 큰 경우 상기 가열장치에 공급되는 전력을 낮추는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 f)단계 이후에, g)상기 피가열물이 상기 목표 온도에 도달하면 PID(proportional integrel derivative) 방식 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 히터시스템의 온도 제어시스템은 상기 히터시스템의 온도 제어방법을 수행하는 히터시스템의 온도 제어시스템이고, 상부면에 피가열물이 탑재되고 상기 탑재된 피가열물을 지지 및 가열하고, 그 내부에 가열장치가 내장된 지지및가열부; 상기 가열장치에 열이 발생되도록 전력을 공급하는 전력 소스; 및 상기 전력 소스가 상기 피가열물이 목표 온도에 최단 시간에 도달되도록, 상기 가열장치에 최대 공급전력을 가할 수 있는 최대 출력시간을 연산하여 상기 연산된 최대 출력시간동안 상기 전력 소스로부터 상기 가열장치로 최대 공급 전력이 공급되도록 제어하되, 상기 피가열물이 상기 목표 온도에 도달되는 경우 상기 전력 소스를 PID 방식 제어하여 상기 피가열물의 온도를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 지지및가열부는 그 내부에 상기 피가열물의 질량을 측정하는 질량 측정수단과 상기 피가열물에 인접되는 위치에 상기 피가열물의 온도를 측정하는 온도 측정수단을 구비하고, 상기 제어부는 미리 설정된 피가열물의 목표 온도와 상기 가열장치로 공급되는 최대 공급 전력이 저장된 메모리부; 상기 온도 측정수단에 연결되어 상기 피가열물의 동작 온도를 측정하는 온도 감지부과, 상기 질량 측정수단에 연결되어 상기 피가열물의 질량과 등가 비열을 측정하는 질량 측정부와, 피가열물의 동작 온도를 이용하여 피가열물의 등가비열을 측정하는 등가비열 측정부를 구비하는 측정부; 상기 목표 온도, 최대 공급 전력, 동작 온도, 질량 및 등가 비열을 이용하여 상기 전력 소스의 최대 출력시간을 연산하는 연산부; 및 상기 연산된 최대 출력시간동안 상기 가열장치로 상기 최대 공급 전력을 공급하는 전력 제어부를 포함할 수 있다.
상기 연산부는 수학식
최대 출력시간=질량＊등가 비열＊(목표 온도-초기 온도)／최대 공급 전력
에 의하여 상기 최대 출력시간을 연산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법은 기판과 같은 피가열물 처리를 위하여 승온이 필요한 경우 히터시스템의 특성에 맞도록 최대 공급 전력을 최대 출력 시간동안 공급하여 최단 시간내 피가열물이 승온되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터시스템의 온도 제어시스템의 구성을 간략하게 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 지지및가열부를 서셉터에 적용한 경우의 서셉터를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터시스템의 온도 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 4의 b)단계의 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터시스템의 온도 제어시스템의 구성을 간략하게 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 지지및가열부를 서셉터에 적용한 경우의 서셉터를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1의 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 히터시스템의 온도 제어시스템은 지지및가열부(10), 전력 소스(20) 및 제어부(30)를 포함한다.
상기 지지및가열부(10)는 그 상부면에 기판과 같은 피가열물(1)이 탑재되어 피가열물(1)을 지지하고, 내부에 내장된 가열장치(140)를 통하여 피가열물(1)을 가열하여 피가열물(1)의 상부에 배치된 열처리물(미도시)을 열처리한다. 본 발명에서는 상기 지지및가열부(10)의 일 예로 본 출원인에 의하여 출원된 제10-2010-0021488호의 고효율 서셉터를 일 예로 하여 설명하기로 한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 지지및가열부(10)은 본 출원인에 의하여 출원된 제10-2011-0118221호의 고효율 서셉터일 수도 있고, 또한 일반적으로 디스플레이, 태양광 및 반도체 제조장비에 사용되는 서셉터도 적용가능하다. 또한, 본 발명에서는 서셉터를 이용하여 그 상부에 열처리물이 탑재되는 피가열물에 열을 가하는 시스템을 히터 시스템으로 명명하기로 하고, 디스플레이, 태양광 및 반도체 제조공정중 서셉터 이외에 피가열물에 열을 가하기 위하여 필요한 일반적인 주변구성들에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 지지및가열부(10)는 기본적으로 그 내부에 내장되어 지지및가열부(10)의 상부에 배치된 피가열물(1)에 열을 가하는 가열장치(140)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지및가열부(10)가 서셉터에 적용되는 경우, 상기 지지및가열부(10)(이하, 본 실시예에서는 서셉터라 함)는 바디(120), 가열장치(140), 탄소나노튜브(150), 밀봉커버(160) 및 바디(120)를 지지하고 이를 승강시키기 위한 지지포스트(170)로 이루어진다.
상기 바디(120)는, 상부면에 피가열물이 탑재되고 탑재된 피가열물을 가열 및 지지한다. 이러한 바디(120)는, 테두리 부분을 제외한 내부 전체에 하나로 연결된 내부공간(110)이 형성되어 있고, 그 내부공간(110)이 하측으로 개방되어 있으며, 내부공간(110)의 둘레에 결합단턱(130)이 형성되어 있다. 또한, 상기 바디(120)는, 알루미늄재로 이루어지며, 알루미늄과 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube; CNT)의 혼합소재로 이루어질 수도 있다. 상기 바디(120)에는 상술한 바와 같이 내부공간(110)이 형성되어 있기 때문에 바디(10)의 전체 무게가 크게 경감된다.
상기 가열장치(140)는, 일정한 배열을 갖도록 절곡된 형태로 이루어지며 바디(120)의 내부 공간(110)에 절곡된 부분전체가 내장된다. 즉, 이러한 가열장치(140)는, 그 전체가 사각판 형태로 절곡되어서 이루어지거나, 원판 형태로 절곡되어서 이루어지는 열선일 수 있다.
상기 탄소나노튜브(150)는, 가열장치(140)(이하, 본 실시예에서는 열선이라 함)가 내장된 바디(120)의 내부공간(110)에 충전되고 열선(140)에서 발생된 열을 바디(120)에 전달한다. 이러한 탄소나노튜브(150)는, 알루미늄에 비해 매우 가볍고, 알루미늄보다 3배 정도의 큰 강성 및 내식성을 가지며, 특히 열전도도가 높다. 따라서 상기 바디(120)를 설정온도까지 신속하게 도달되도록 가열할 수 있다. 상기 탄소나노튜브(150)는 분말이나 반죽 또는 고형물 형태로 이루어질 수 있다.
상기 밀봉커버(160)는, 바디(120)의 결합단턱(130)에 결합되어서 열선(140) 및 탄소나노튜브(150)를 지지하고 탄소나노튜브(150)를 내부공간(120) 내부로 가압한다.
상기 지지포스트(170)는, 밀봉커버(160)의 하부 중앙에 설치되어서 바디(120)를 지지하고 별도의 승강수단에 연결되어서 바디(120)를 승강시킨다. 또한, 상기 지지포스트(170) 에는 바디(120)의 상면에 탑재되는 피가열물(1)의 질량을 측정하는 질량측정수단(172)과 열선(140)의 온도를 측정하는 열선 온도측정수단(171)이 설치될 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성된 서셉터(10)는 바디(120)에 형성된 내부공간(110)에 열선(140)과 탄소나노튜브(150)를 설치하여 서셉터(10)의 열효율을 극대화시킬 수 있다.
상기 전력 소스(20)는 지지및가열부(10)에 내장된 가열장치(140)에 연결되어, 상기 가열장치(140)에 열이 발생되도록 전력을 공급한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지및가열부(10)가 서셉터에 적용되는 경우, 상기 전력 소스(20)는 바디(120)에 내장된 열선(140)에 연결되고, 상기 열선(140)에 열이 발생되도록 전력을 공급한다.
상기 제어부(30)는 전력 소스(20) 및 지지및가열부(10)에 연결되어, 전력 소스(20)가 피가열물(1)이 목표 온도에 최단 시간에 도달되도록, 가열장치(140)에 최대 공급전력을 가할 수 있는 최대 출력시간을 연산하여 상기 연산된 최대 출력시간동안 전력 소스(20)로부터 가열장치 (140)로 최대 공급 전력이 공급되도록 제어하되, 피가열물(1)이 목표 온도에 도달되는 경우 전력 소스(20)를 PID 방식 제어하여 피가열물(1)의 온도를 제어한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지및가열부(10)가 서셉터에 적용되는 경우, 상기 제어부(30)는 전력 소스(20) 및 서셉터(10)에 연결되어 서셉터(10)와 피가열물(1)의 물리적인 특성에 기초하여 전력 소스(20)로부터 서셉터(10)(즉, 서셉터(10)의 내부의 열선(140))로의 전력 공급을 제어한다. 보다 구체적으로는, 상기 제어부(30)는 전력 소스(20)가 피가열물(1)이 목표 온도에 최단 시간에 도달되도록, 상기 열선(140)에 최대 공급전력을 가할 수 있는 최대 출력시간을 연산하여 상기 연산된 최대 출력시간동안 전력 소스(20)로부터 열선(140)으로 최대 공급 전력이 공급되도록 제어한다. 또한, 상기 제어부(30)는 피가열물(1)이 목표 온도에 도달되는 경우 전력 소스(20)를 PID 방식으로 제어하여 피가열물의 온도를 제어한다.
이러한 동작을 구현하기 위하여 상기 제어부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 메모리부(310), 측정부(320), 연산부(330) 및 전력 제어부(340)를 포함한다.
상기 메모리부(310)는 미리 설정된 피가열물(1)의 목표 온도와 열선으로 공급되는 최대 공급 전력이 저장되어 있는 메모리 장치이다. 즉, 상기 메모리부(310)는 디스플레이, 태양광 및 반도체 제조공정 등에서 요구되는 피가열물(1)의 목표 온도값과 피가열물(1)에 공급할 수 있는 최대 공급 전력을 미리 저장하고 있다. 이러한 메모리부(310)는 미리 설정된 피가열물(1)의 목표 온도와 열선으로 공급되는 최대 공급 전력 정보를 전력 제어부(340)를 통하여 연산부(330)로 전달한다.
상기 측정부(320)는 피가열물에 인접되도록 설치된 온도 측정수단(미도시)에 연결되어 피가열물의 동작 온도를 측정하는 온도 감지부(321)과, 지지 포스트에 설치된 질량 측정수단(172)에 연결되어 피가열물의 질량을 측정하는 질량 측정부(322)와, 상기 피가열물의 동작 온도를 이용하여 기존의 등가 비열법을 이용하여 피가열물의 등가 비열(Equivalent Specific Heat)을 측정하는 등가비열 측정부(323)를 구비한다. 이러한 측정부(320)는 측정된 피가열물의 동작 온도와 피가열물의 질량 및 등가 비열 정보를 전력 제어부(340)를 통하여 연산부(330)로 전달한다.
상기 연산부(330)는 목표 온도, 최대 공급 전력, 동작 온도, 질량 및 등가 비열을 이용하여 전력 소스의 최대 출력시간을 연산한다.
즉, 상기 연산부(330)는 아래 [수학식 1]
[수학식 1]
최대 출력시간(t)=질량(g)＊등가 비열(J/g*℃)＊(목표 온도(℃)-초기 온도(℃))／최대 공급 전력(w/t)
에 의하여 전력 소스(20)로부터 열선(140)으로 최대 공급 전력을 출력하는 최대 출력시간을 연산한다.
상기 전력 제어부(340)는 연산부(330)에서 연산된 최대 출력시간동안 열선(140)으로 최대 공급 전력을 공급한다. 또한, 상기 전력 제어부(340)는 별도로 열선(140)의 온도를 측정하는 열선 온도 측정수단(171)을 통하여 열선(140)의 온도가 미리 설정된 기준 온도 이하가 되도록 공급 전력을 조절하여 열선(140)을 보호할 수도 있다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 히터시스템의 온도 제어시스템에 의하면 피가열물 처리를 위하여 승온이 필요한 경우 히터 시스템의 특성에 맞도록 최대 공급 전력을 최대 출력 시간동안 공급하여 최단 시간내 피가열물이 승온되도록 할 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 시스템의 온도 제어시스템을 이용한 히터 시스템의 온도 제어방법을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터시스템의 온도 제어방법을 나타내는 순서도이고, 도 5는 도 4의 b)단계의 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 히터시스템의 온도 제어방법은, 전력 소스(20)로부터 전력을 공급받은 가열장치(140)가 지지및가열부(10)의 내부에 내장되고, 가열장치(140)를 통하여 지지및가열부(10)의 상부에 위치되는 기판과 같은 피가열물(1)에 열을 가하는 히터시스템의 온도 제어방법으로서, a) 피가열물의 목표 온도와 가열장치(140)로 공급되는 최대 공급 전력을 설정하는 단계(S10); b) 피가열물의 초기 온도를 측정하는 단계(S20); c) 피가열물의 질량과 등가 비열을 측정하는 단계(S30); d) 목표 온도, 최대 공급 전력, 동작 온도, 질량 및 등가 비열을 이용하여 전력 소스의 최대 출력시간을 연산하는 단계(S40); 및 e) 연산된 최대 출력시간동안 가열장치(140)로 최대 공급 전력을 공급하는 단계(S50)를 포함한다.
상기 d)단계(S40)는 상기 [수학식 1], 즉
최대 출력시간=질량＊등가 비열＊(목표 온도-초기 온도)／최대 공급 전력
에 의하여 최대 출력시간을 연산할 수 있다.
상기 e)단계(S50) 이후에, 피가열물이 목표 온도에 도달하면 PID(proportional integrel derivative) 방식으로 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 b)단계(S20)는 가열장치(140)의 온도를 측정하는 과정(S210)과 상기 측정된 가열장치(140)의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 큰 경우 상기 가열장치(140)에 공급되는 전력을 낮추는 과정(S220)을 더 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 히터 시스템의 온도 제어방법은 기존에 히터 시스템의 온도 제어를 위해 기존 가장 일반적으로 사용되어온 비례적분미분(PID) 제어방식을 온도제어에 사용하는 경우 일반적으로 승온 속도가 느리고, 경우에 따라서는 제어가 어렵다는 문제점을 극복하기 위하여, 히터 시스템 승온시 상기 [수학식 1]로부터 구해지는 최대 출력 시간 동안 히터 시스템에 최대 공급 전력을 공급하고, 이후 히터 시스템이 목표 온도에 근접하면 일반적인 PID 제어방식으로 전환하는 방식을 사용하여, 시스템을 목표온도까지 최단시간내 승온할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 히터시스템의 온도 제어시스템 및 이를 이용한 온도 제어방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1: 피가열물 10: 지지및가열부
20: 전력 소스 30: 제어부
110: 내부공간 120: 바디
130: 결합단턱 140: 가열장치
150: 탄소나노튜브 160: 밀봉커버
170: 지지포스트 171: 열선 온도 측정수단
172: 질량 측정수단 310: 메모리부
320: 측정부 321: 온도 감지부
322: 질량 측정부 323: 등가비열 측정부
330: 연산부 340: 전력 제어부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 상부면에 피가열물(1)이 탑재되고 상기 탑재된 피가열물(1)을 지지 및 가열하고, 그 내부에 가열장치(140)가 내장된 지지및가열부(10);
    상기 가열장치(140)에 열이 발생되도록 전력을 공급하는 전력 소스(20); 및
    상기 전력 소스(20)가 상기 피가열물(1)이 목표 온도에 최단 시간에 도달되도록, 상기 가열장치(140)에 최대 공급전력을 가할 수 있는 최대 출력시간을 연산하여 상기 연산된 최대 출력시간 동안 상기 전력 소스(20)로부터 상기 가열장치 (140)로 최대 공급 전력이 공급되도록 제어하되, 상기 피가열물(1)이 상기 목표 온도에 도달되는 경우 상기 전력 소스(20)를 PID 방식 제어하여 상기 피가열물(1)의 온도를 제어하는 제어부(30)를 포함하며;
    상기 지지및가열부(10)는 그 내부에 상기 피가열물(1)의 질량을 측정하는 질량 측정수단(172)과 상기 피가열물(1)에 인접되는 위치에 상기 피가열물(1)의 온도를 측정하는 온도 측정수단을 구비하고,
    상기 제어부(30)는
    미리 설정된 피가열물(1)의 목표 온도와 상기 가열장치(140)로 공급되는 최대 공급 전력이 저장된 메모리부(310);
    상기 온도 측정수단에 연결되어 상기 피가열물(1)의 동작 온도를 측정하는 온도 감지부(321)과, 상기 질량 측정수단(172)에 연결되어 상기 피가열물(1)의 질량을 측정하는 질량 측정부(322)와, 상기 피가열물(1)의 동작 온도를 이용하여 상기 피가열물(1)의 등가 비열을 측정하는 등가비열 측정부(323)를 구비하는 측정부(320);
    상기 목표 온도, 최대 공급 전력, 동작 온도, 질량 및 등가 비열을 이용하여 상기 전력 소스(20)의 최대 출력시간을 연산하는 연산부(330); 및
    상기 연산된 최대 출력시간동안 상기 가열장치(140)로 상기 최대 공급 전력을 공급하는 전력 제어부(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터시스템의 온도 제어시스템.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연산부(330)는 수학식
    최대 출력시간=질량＊등가 비열＊(목표 온도-초기 온도)／최대 공급 전력
    에 의하여 상기 최대 출력시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 히터시스템의 온도 제어시스템.
  8. 제5항 또는 제7항에 기재된 히터시스템의 온도 제어시스템을 이용한 히터시스템의 온도 제어방법에 있어서,
    a)피가열물(1)의 목표 온도와 가열장치(140)로 공급되는 최대 공급 전력을 설정하는 단계(S10);
    b)온도 감지부(321)를 통하여 상기 피가열물(1)의 초기 온도를 측정하는 단계(S20);
    c)질량 측정부(322)와 등가비열 측정부(323)를 통하여 상기 피가열물(1)의 질량과 등가 비열을 측정하는 단계(S30);
    d)연산부(330)를 통하여 상기 목표 온도, 최대 공급 전력, 동작 온도, 질량 및 등가 비열을 이용하여 상기 전력 소스(20)의 최대 출력시간을 연산하는 단계(S40); 및
    e)전력 제어부(340)를 통하여 상기 연산된 최대 출력시간동안 상기 가열장치(140)로 상기 최대 공급 전력을 공급하는 단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터시스템의 온도 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 d)단계(S40)는 수학식
    최대 출력시간=질량*등가 비열*(목표 온도-초기 온도)/최대 공급 전력
    에 의하여 상기 최대 출력시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 히터시스템의 온도 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 b)단계(S20)는 b-1)상기 가열장치(140)의 온도를 측정하는 과정(S210)과 b-2)상기 측정된 가열장치(140)의 온도가 미리 설정된 기준 온도보다 큰 경우 상기 가열장치(140)에 공급되는 전력을 낮추는 과정(S220)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히터시스템의 온도 제어방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 e)단계(S50) 이후에, f)상기 전력 제어부(340)를 통하여 상기 피가열물(1)이 상기 목표 온도에 도달하면 PID(proportional integrel derivative) 방식 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히터시스템의 온도 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109976143A (zh) * 2019-03-12 2019-07-05 广州市庆瑞电子科技有限公司 一种环境试验设备节能控制方法

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