CN106873662A - 温度控制系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种温度控制系统及其方法，该系统包括一第一通道、一第二通道、一加热元件、一DUT腔室、一转换器、一第一PID控制器及至少一个切换调节器。该加热元件设置于该第一通道及该第二通道下游以根据一输入功率对来自该第一通道的第一空气或来自该第二通道的第二空气进行加热，以便将具有一温度的混合空气提供至该DUT腔室中。该转换器将一AC功率转换成一DC功率。该第一PID控制器根据一第一设定点及由该加热元件消耗的功率的一量测信号来提供一第一输入信号。该输入功率借由该切换调节器根据该第一输入信号调整以驱动该加热元件。因此，电功率的使用将更有效率。本发明还提供了用于该受测装置的一温度控制系统的温度控制方法。

Description

温度控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及温度控制，特别是一种具有改良的电功率管理的温度控制系统及其方法。
背景技术
在液体流或气体流的热管理领域中，经由加热装置进行温度控制已存在很长时间。功率要求取决于流量、所要温度范围及温度改变速率而改变。加热元件通常利用电阻来加热，其通常使用钨丝来作为电阻元件。借由使液体或气体流过加热钨丝，且借由使电流通过该钨丝而将能量转移至该流体，借此使其变热。加热器的许多商业器具需要直流电(DC)功率。因此，交流电(AC)至DC转换器通常用以将输入电压分配至负载点(POL)。
加热丝具有非恒定电阻特性：电阻通常随温度增加。非恒定电阻特性使得其难以进行精确的温度控制，因为控制此类型的加热器的典型方式为使用固定电压(AC或DC)接通或断开加热器以控制电流的工作循环。此类型的温度控制会在系统中引起温度的不当波动以及电噪音。此外，所供应的功率(或电源)的功率因素(power factor)亦会波动。此等波动有时被称作闪烁噪音，且取决于该系统必须在哪一国际标准内操作而存在对允许多少闪烁噪音(flicker noise)的限制。不同地区位置亦具有不同的可用功率(或电源)，且由附接至同一电源的其他装备引起的波动亦会引起液体或气体的温度的波动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种温度控制系统及其方法，其独立于所供应系统电压且可减少闪烁噪音并改良温度控制的功率因素。
为了实现上述目的，本发明提供了一种温度控制系统，其用于控制受测装置(DUT)的温度。该温度控制系统的一实施例包含：一第一通道、一第二通道、一加热元件、一DUT腔室、一转换器、一第一比例-积分-微分(PID)控制器及至少一切换调节器。该第一通道连接至一第一阀以自该第一阀接收一第一空气。该第二通道连接至一第二阀以自该第二阀接收一第二空气。该加热元件安置于该第一通道及该第二通道下游以根据一输入DC功率对该第一空气及该第二空气中的至少一个进行加热，以便提供具有一所要温度的混合空气。该DUT腔室安置于该加热元件下游以接收该混合空气且用以容纳该DUT。该转换器用以接收一AC功率(或电源)且提供一DC功率(或电源)。该第一PID控制器经组态以根据该加热元件的一第一量测信号及一第一设定点来提供一第一输入信号。该第一量测信号代表由加热元件消耗的功率值，且该第一设定点代表待供应至该加热元件的一所要输入功率。该切换调节器耦接至该转换器及该第一PID控制器以接收该第一输入信号且将该输入功率提供至该加热元件。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于一受测装置(DUT)的温度控制系统，其包含：
一第一通道，其连接至一第一阀以自该第一阀接收一第一空气；
一第二通道，其连接至一第二阀以自该第二阀接收一第二空气；
一加热元件，其设置于该第一通道及该第二通道下游以根据一输入功率对该第一空气或该第二空气进行加热，从而将具有一温度的一空气提供至设置于该加热元件下游的一DUT腔室；及
一控制电路，其用以根据该加热元件的一功率量测信号以及该DUT的一所要温度或一混合腔室的一所要出口温度来调整该输入功率，其中该加热元件位于该混合腔室中
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于一受测装置(DUT)的一温度控制系统的温度控制方法，该方法包含：
自一第一阀接收一第一空气；
自一第二阀接收一第二空气；
混合该第一空气与该第二空气以形成一混合空气；
根据一加热元件的一功率量测信号以及该DUT的一所要温度或一混合腔室的一所要出口温度来计算一输入功率，其中该加热元件位于该混合腔室中；及
借由将该输入功率施加至该加热元件而用该输入功率来对该混合空气进行加热。
本发明的技术效果在于：
本发明可更好地控制至加热设备的功率供应以改良功率因素，以使得可更有效地使用电功率。可用于不同大小的加热元件，且亦用以控制同一系统中的多个加热元件。MCU10亦可量测AC输入电压及电流以及供应至切换调节器的预调节器电压及电流。此外，亦可量测MCU 10中的关键组件的温度。此等量测结果可用以确保MCU 10在安全操作条件内操作，且可用以在组件失效的状况下关闭MCU 10或系统。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为用于本发明的一项实施例的温度控制系统的功能方块图；
图2为用于本发明的温度控制系统的加热器单元的实施例的示意图；
图3为加热器单元的控制电路的功能方块图；
图4为控制电路的第一实施例；
图5为控制电路的第二实施例；
图6为控制电路的第三实施例；
图7为控制电路的第四实施例；
图8为用于本发明的一项实施例的温度控制方法的流程图；
图9为钨丝的电阻率随温度线性地变化。
其中，附图标记
10：主控制单元(MCU)
20：压缩机单元
30：加热器单元
31：AC至DC升压-降压式转换器单元
31a：AC至DC升压式转换器
32：混合腔室
32a：出口
33：比例-积分-微分(PID)控制单元
33a：第一比例-积分-微分(PID)控制器
33b：第二比例-积分-微分(PID)控制器
33c：第三比例-积分-微分(PID)控制器
34：加热元件
36：流动通道
38：受测装置(DUT)腔室
100：温度控制系统
302：控制电路
304：控制电路
306：控制电路/系统
308：控制电路
361：第一通道
361a：外通道
361b：内通道
362：第二通道
362a：外通道
362b：内通道
363：加热通道
381：受测装置(DUT)
A：电流表
CV1：第一阀
CV2：第二阀
IH：电流
S：调节器
S1：第一切换调节器
S100：步骤
S120：步骤
S140：步骤
S160：步骤
S2：第二切换调节器
S3：第三切换调节器
T1、T1：出口温度感测器
T2、T2：受测装置(DUT)温度感测器
V：电压表
VH：直流电(DC)电压
Vout,1：第一输出电压
Vout,2：第二输出电压
Vout,3：第三输出电压
Σ：加法器
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
在图1中为用于本发明的一项实施例的温度控制系统100，以便提供对受测装置或DUT(Device Under Test)的热管理的说明。温度控制系统100包含主控制单元(MCU)10、压缩机单元20及加热器单元30。MCU 10可为具有分别耦接至第一阀CV1、第二阀CV2、压缩机单元20及加热器单元30的多个I/O端子的处理器，以使得可将信号发送至第一阀CV1、第二阀CV2、压缩机单元20及加热器单元30，且自第一阀CV1、第二阀CV2、压缩机单元20及加热器单元30接收信号。MCU 10可控制第一阀CV1以调节流动至第一通道361中的冷空气(或经处理空气)的流量，且控制第二阀CV2以调节流动至第二通道362中的周围空气的流量。MCU 10能够控制第一空气流动至第一通道361中之前的温度，且能够根据输入功率、第二空气的流量、以及第一空气的流量及温度来控制混合空气的温度。举例而言，若输入功率固定且混合空气的温度需要降低，则MCU 10可在第一空气流动至第一通道361中之前控制第一空气的流量使其增加及/或控制第一空气的温度使其降低。此外，若混合空气的温度需要升高，则MCU 10例如可在第一空气流动至第一通道361中之前控制第一空气的温度使其升高。且若输入功率并不固定，且若混合空气的温度需要升高，则MCU 10可控制第一空气的温度使其升高、控制第一空气的量使其减小、控制第二空气的量使其增加、及/或控制输入功率使其增加，且MCU 10可根据环境条件或使用者的设定来选择能量有效方式或快速实现方式。且输入功率可根据DUT或加热器单元30的所要温度而判定。MCU 10可取决于所要应用模式而选择性地或同时将控制信号发送至压缩机单元20及加热器单元30。一种应用的类型为热冲击测试，该测试涉及自稳定状态快速加热至升高的控制温度，以便最大化测试速度，借此减少每一测试的成本。对于此情形，需要准确的温度控制以提供可靠且可重复的测试结果。其中，举例而言，防止控制温度过高同时提供功率预算的有效使用为其重要研究议题。
结合图1、图2中例示加热器单元30的示意图，其中加热器单元30包括混合腔室32、加热元件34、第一通道361、第二通道362、加热通道363及DUT腔室38。混合腔室32能够分别接收冷空气及周围空气以用于对流加热。冷空气自压缩机单元20递送至混合腔室32，且周围空气可经由空气过滤器(未图示)提供。较佳地，混合腔室32装备有第一阀CV1及第二阀CV2，以便分别调节进入混合腔室32的冷空气及周围空气的流量。第一通道361包括外通道361a及内通道361b。第一通道361的外通道361a连接至第一阀CV1以接收自压缩机单元20产生的冷空气。第二通道362包括外通道362a及内通道362b。第二通道362的外通道362a连接至第二阀CV2以自第二阀CV2接收周围空气。DUT腔室38用以容纳DUT 381以使得DUT 381可在有限空间内经受热处理。具体而言，DUT腔室38自混合腔室32的出口32a接收出口空气，且出口空气可直接或间接地流过DUT 381。此外，DUT腔室38具有用于排出出口空气的另一出口(图未示)。
在一些实施例中，自CV1接收的冷空气于第一方向流入外通道361a中，且于实质上与第一方向相反的第二方向流入内通道361b中。同样地，自CV2接收的周围空气以第一方向流入外通道362a中，且以实质上与第一方向相反的第二方向流入内通道362b中。
在一些实施例中，混合腔室32可呈圆(柱)形形状且流动通道36呈环形形状。此外，加热元件34设置于加热通道363中。请参考图2，其为示意性截面图用以为混合腔室32的内部结构。第一通道361的外通道361a及第二通道362的外通道362a可整合为外环通道，且第一通道361的内通道361b及第二通道362的内通道362b可整合为内环通道。因此，来自CV1的冷空气可遇到来自CV2的周围空气，之后该空气在实质上与第二方向相反的第三方向流入至加热通道363中。
在一些实施例中，混合腔室32具有能够个别地连接至若干DUT腔室38的若干出口32a。多于一个的DUT腔室38可同时自该等出口32a接收出口空气。当然，亦可允许使DUT腔室38一次自一个出口32a接收出口空气。
加热元件34可为随着电通过该元件且遇到电阻而产生热的卷曲结构。加热元件34可由金属、陶瓷或复合材料制成，但不限于此。随着冷空气及/或周围空气流动通过通道36且通过加热元件34，其混合空气吸收由加热元件34产生的热能且在升高温度下流出混合腔室32以对DUT腔室38内的DUT 381进行加热。
基于使用者设定，MCU 10能够选择性地或同时地发送命令以驱动压缩机单元20及加热器单元30。换言之，MCU 10可管理待供应至各别单元20、30的电功率的量。举例而言，为对DUT 381进行加热处理，可电力开启压缩机单元20与加热器单元30两者以提供热空气用于加热。但对于冷却操作，可接通压缩机单元20而不启动加热器单元30，以使得DUT 381可曝露于冷空气用于冷却。为判定哪一启动模式最适合使用，一些考虑因素可为(但不限于)冷空气及周围空气的流动速率或流量、混合腔室32的所要出口温度、所要DUT温度以及总功率消耗。关于上文所提及的因素，混合腔室32的出口温度以及DUT温度可分别借由出口温度感测器T1及DUT温度感测器T2量测。
请参看图3，其例示用于本发明的一实施例的加热器单元30的控制电路302的功能方块图。控制电路302包含AC至DC升压-降压式转换器单元31及比例-积分-微分(PID)控制单元33，但转换器单元与控制单元33可为其他类型的元件，不以此为限。AC至DC升压-降压式转换器单元31可自可供应120V AC或240V AC的电源接收AC电压，但不限于此。接着，AC至DC升压-降压式转换器单元31可将AC功率(电源)转换成DC功率(电源)，且根据来自PID控制单元33的输入信号来调节其电压位准。升压-降压式转换器单元31使经调节的电压在大输入范围上独立且减除AC输入电压上的波动，且因此减少闪烁噪音。标称230V AC系统可提供的典型电压将为约400V DC。此经调节的DC功率接着被提供至加热元件34，该加热元件经由至少一个感测器将所量测到的输出信号提供回至PID控制单元33以用于回馈分析及控制(稍后待论述)。
接下来，图3、图4进一步例示解释控制电路302的电路图。亦即，AC至DC升压-降压式转换器单元31包含AC至DC升压式转换器31a及可由MCU 10(或PID控制单元33)控制的至少一个切换调节器。所使用切换调节器的数目取决于所需的总功率及温度控制中所需的解决方案。出于例示性目的，针对本实施例提供三个切换调节器且将其称作第一切换调节器S1、第二切换调节器S2及第三切换调节器S3。然而，切换调节器的数目不限于此。PID控制单元33包含第一PID控制器33a，但应注意，可使用多于一个PID控制器，如稍后将解释的。切换调节器S1、S2、S3为用于可使电压步降的降压型调节器，亦可具不同的电压步长。切换调节器的基本工作组件包括借由集成电路控制的主动开关、整流器及滤波器元件。加热元件34可具有3000至3500W的功率额定值。该电路亦包括分别用以量测电路中的电流及加热元件34上的电压的电流表A及电压表V。
对于此实施例，AC至DC升压式转换器31a可获取输入AC功率且将其转换成在具升高的电压位准下的DC功率。作为负载(亦即，加热元件34)对DC功率的要求，转换器31a充当用于将DC电压保持在某些边界内的第一组件。此外，转换器31a亦保护DC侧以免具有AC侧的电压/电流中的不规则性。对于本实施例，转换器31a可输出在380至400V DC的范围内的电压位准。
第一PID控制器33a为功率控制回路回馈机制，其中第一PID控制器33a可将第一输入信号提供至各别切换调节器S1、S2、S3。第一输入信号基于第一量测信号与第一设定点之间的差异(或差值)。此差异亦被称作第一误差。对于本实施例，第一量测信号借由加热元件34所消耗的实际功率的量测结果来产生。实际功率的量测结果可借由电流表A及电压表V获得，其中电流表A量测电路中流经加热元件34的电流IH，而电压表量测加热元件34上的DC电压VH。换言之，电流表A用以提供电流感测信号的电流感测器，且电压表用以提供电压感测信号的电压感测器。接着，由于电功率为电流与电压的乘积(亦即，PH＝IH×VH)，因此可获得由加热元件34消耗的实际功率的量测结果。亦即，自电流感测信号及电压感测信号产生第一量测信号。同时，第一设定点为待供应至加热元件34的所要输入功率。举例而言，此第一设定点可借由前文所提及的MCU 10给出，且储存于第一PID控制器33a的存储器中。实际上，加热元件34需要的实际输入功率与DUT 381的所要温度或混合腔室32的所要出口温度有关，且若知晓DUT 381的所要温度或混合腔室32的出口或其他位置的所要温度，则可大致知晓加热元件34需要用以对混合空气进行加热的所要输入功率。因此，可预先根据所要温度来计算所要输入功率。在一些实施例中，可预先作出对应于所要温度的所要输入功率的映射表且将其储存于MCU 10中，以使得可快速判定所要输入功率。且若使用者设定所要温度，则所需的所要输入功率信息可紧接着自该表获得。在一些实施例中，若预先将更多信息给予MCU 10，则提供至PID控制器33a的所要输入功率信息可更准确。额外信息可选自以下：第二空气的流量、第二空气的温度、第一空气的流量、及第一空气的温度。在一些实施例中，可预先作出对应于所要温度的所要输入功率以及额外信息的映射表且将其储存于MCU 10中，以使得可快速判定所要输入功率信息。举例而言，若由加热元件34消耗的实际功率小于供应至加热元件34的所要输入功率，则输入功率可相应地增加。
先前所提及的第一输入信号可借由第一PID控制器33a选择性地提供至切换调节器S1、S2及S3，以便启动调节器S中的选定者或全部。举例而言，在一项实施例中，在切换循环的周期的第一间隔期间，第一PID控制器33a可接通第一切换调节器S1及第二切换调节器S2且断开第三切换调节器S3。接着，在切换循环的同一周期的第二间隔期间，可接通第二切换调节器S2及第三切换调节器S3且可断开切换调节器S1。在切换循环的同一周期的第三间隔期间，第一PID控制器33a可接通第一切换调节器S1及第三切换调节器S3且断开第二切换调节器S2。在另一实施例中，第一PID控制器33a可用以在整个切换循环期间接通所有切换调节器。必要时，可视需要调整间隔及切换组态的数目以提供用于驱动加热元件34的所要输入电压。在一或多个切换调节器已借由第一输入信号启动之后，经启动的切换调节器可自转换器31a接收输入电压且根据第一误差(亦即，第一量测信号及第一设定点之间的差异)来提供步降电压。
对于切换调节器S1、S2及S3，第一切换调节器S1可用以提供第一输出电压Vout,1，第二切换调节器S2可经组态以提供第二输出电压Vout,2，且第三切换调节器S3可经组态以提供第三输出电压Vout,3，其中该等电压中的每一个可为彼此不同。对于本实施例，切换调节器S1、S2、S3以并联方式配置以执行步降任务。举例而言，用于切换调节器S1、S2、S3的步长可分别为1W、5W及30W。若至加热元件34的目标输入功率为3126W，则切换调节器S1、S2及S3可分别提供1W、5W及3120W的输入功率。接着，可经由加法器Σ对各电压进行求和以将3126W的最终输入功率提供至加热元件34。在一些实施例中，可将保护机构添加至温度控制系统100。举例而言，若MCU 10可提供的最大功率为X，由压缩机单元20消耗的功率为Y且由加热器单元30消耗的功率为Z，则Z必须等于或小于(X-Y)的限制条件(展示于图4中的条件1)可设定于第一PID控制器33a中，以使得温度控制系统100将不会过载。
因此，借由利用升压式转换器31a、第一PID控制器33a以及切换调节器S1、S2、S3，可更准确地控制至加热元件34的所得输入功率，此意谓可改良设备(亦即，加热元件34)的功率因素。
此外，在本发明的第二实施例中，控制电路304进一步包含第二PID控制器33b及出口温度感测器T1，如图5中所展示。第二PID控制器33b耦接至第一PID控制器33a。详言之，第二PID控制器33b提供第二输入信号作为用于第一PID控制器33a的第一设定点。第二输入信号基于第二量测信号与第二设定点之间的差异。对于本实施例，第二量测信号借由加热器单元30的混合腔室32的出口温度的量测结果来产生。该量测结果可借由耦接至混合腔室32的出口温度感测器T1来获得。同时，第二设定点指混合腔室32的所要出口温度。举例而言，可自一表获得混合腔室32的出口温度的量测结果及所要出口温度的对应功率及其功率差值，且可将其提供至第一PID控制器33a。举例而言，若混合腔室32的出口温度低于混合腔室32的所要出口温度，则在进一步考虑由加热元件34消耗的实际功率以及所量测到的温度及所要温度的对应功率的情况下，可增加输入功率。以上组态表示级联式PID控制回路，其中第一PID控制器33a控制内或次要控制回路，而第二PID控制器33b控制外或主要控制回路。
本发明的另一实例借由图6中的控制电路306的第三实施例例示。在亦采用级联控制方案的情况下，系统306进一步包括第三PID控制器33c及DUT温度感测器T2。如同先前实施例，第三PID控制器33c耦接至第一PID控制器33a。详言之，第三PID控制器33c提供第三输入信号作为用于第一PID控制器33a的第一设定点。第三输入信号基于第三量测信号与第三设定点之间的差异。对于本实施例，第三量测信号借由DUT的温度量测结果来产生，其中该量测结果可借由耦接至DUT 381的温度感测器T2获得。第三设定点指DUT 381的所要温度且可借由使用者给出。举例而言，可自一表获得DUT 381的温度量测结果及DUT 381的所要温度的对应功率及其功率差，且可将其提供至第一PID控制器33a。
在如图7中所展示的第四实施例中，控制电路308并有第二PID控制器33b与第三PID控制器33c两个。亦即，第三PID控制器33c耦接至第二PID控制器33b，该第二PID控制器耦接至第一PID控制器33a。第三PID控制器33c提供第三输入信号作为用于第二PID控制器33b的第二设定点，且第二PID控制器33b提供第二输入信号作为用于第一PID控制器33a的第一设定点。第二及第三输入信号的特性已在先前段落中描述，为简洁起见，在此将不再进一步详细描述。基于图5至图7，此等多回路电路可提供不同替代的温度控制策略。应注意，可取决于使用者偏好而添加额外PID控制器。举例而言，另一PID控制器可用以根据工作流体(例如，冷/周围空气)的质量流动速率来控制加热过程。
基于控制电路302，参看图8例示对应的温度控制方法。在步骤S100中，借由升压式转换器31a接收输入AC电压。在步骤S120中，升压式转换器31a以升高位准提供输出DC电压。在步骤S140中，借由第一PID控制器33a根据第一量测信号及第一设定点选择性地或同时将第一输入信号提供至切换调节器S1、S2及S3。接着，在步骤S160中，利用切换调节器S1、S2、S3产生步降的输入DC电压以用于驱动加热元件34。
本发明中的切换调节器可具有不同的电流控制能力，因此提供功率控制的较好解决方案，从而允许在广泛范围上线性地控制至加热器的功率。本发明可量测供应至加热元件34的电压及电流，用以计算加热元件中耗散的实际功率，且此等量测结果亦可用以动态地计算加热元件的电阻。MCU 10可接着调整转移至空气的能量的量，因此使功率控制线性化。电阻量测结果可接着用以限制施加至加热元件的功率，此因为该电阻与加热元件34(例如，加热丝)的温度有关。加热丝(例如，钨丝)的电阻率随着自身的温度而增加，且电阻率与温度之间的关系大致为线性的，如图9中所展示。加热丝的电阻可借由量测加热丝上的电压(V)及流经其的电流(I)来计算，且借此加热丝的电阻率可借由等式R＝V/I＝ρ·L/A获得，其中R、ρ、L、A分别为加热丝的电阻、电阻率、长度及截面积。因此，截止电阻率的限制条件(图4中所展示的条件2)可设定于第一PID控制器33a中。一旦检测到加热丝的电阻率达到截止电阻率(其对应截止温度)，则功率便可被截止或减小以防止加热元件34过载而损坏。此外，此情形允许MCU 10在长时间内监测加热元件34。且电压突增的出现可减至最少以保护加热元件34免于在其安全温度范围外操作，因此提供加热元件34的增加的寿命。MCU 10亦可控制温度改变速率，其减少温度的波动且亦促成较少闪烁噪音。
基于本发明的上文所提及的温度控制系统100及其方法，可更好地控制至加热设备的功率供应以改良功率因素，以使得可更有效地使用电功率。上文所提及的温度控制系统100及方法可用于不同大小的加热元件，且亦用以控制同一系统中的多个加热元件。MCU10亦可量测AC输入电压及电流以及供应至切换调节器的预调节器电压及电流。此外，亦可量测MCU 10中的关键组件的温度。此等量测结果可用以确保MCU 10在安全操作条件内操作，且可用以在组件失效的状况下关闭MCU 10或系统。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种用于一受测装置的温度控制系统，其特征在于，包含：
一第一通道，连接至一第一阀以自该第一阀接收一第一空气；
一第二通道，连接至一第二阀以自该第二阀接收一第二空气；
一加热元件，设置于该第一通道及该第二通道下游以使用一输入功率对该第一空气与该第二空气的混合物进行加热，从而提供具有一温度的一混合空气；
一DUT腔室，安置于该加热元件下游以接收该混合空气且用以容纳该DUT；
一转换器，用以接收一交流电功率且提供一直流电功率；
一第一比例-积分-微分控制器，用以根据该加热元件的一第一量测信号与一第一设定点之间的一差异来提供一第一输入信号，其中该第一量测信号代表由该加热元件所消耗的一功率值，且该第一设定点代表待供应至该加热元件的一所要输入功率；及
至少一切换调节器，耦接至该转换器以自该转换器接收该直流电功率且耦接至该第一比例-积分-微分控制器以接收该第一输入信号，且该至少一切换调节器用以调整供应至该加热元件的该输入功率。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含一电流感测器及一电压感测器，其中该电流感测器用以提供代表供应至该加热元件的一电流的一电流感测信号，且该电压感测器用以提供代表施加至该加热元件的一电压的一电压感测信号，且其中该第一量测信号根据该电流感测信号及该电压感测信号而产生。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含设置于该第一通道及该第二通道下游的一加热器单元，其中该加热器单元包含该加热元件及一混合腔室，且该加热元件位于该混合腔室中。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，进一步包含一出口温度感测器及一第二比例-积分-微分控制器，其中该出口温度感测器用以提供代表该混合腔室的一当前出口温度的一第二量测信号，且该第二比例-积分-微分控制器用以根据该第二量测信号与代表该混合腔室的一所要出口温度的一第二设定点之间的一差异而提供一第二输入信号作为该第一设定点。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，进一步包含一受测装置温度感测器及一第三比例-积分-微分控制器，其中该受测装置温度感测器用以提供代表该受测装置的一当前温度的一第三量测信号，且该第三比例-积分-微分控制器用以根据该第三量测信号与代表该受测装置的一所要温度的一第三设定点之间的一差异而提供一第三输入信号作为该第二设定点。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含一受测装置温度感测器及一第三比例-积分-微分控制器，其中该受测装置温度感测器用以提供代表该受测装置的一当前温度的一第三量测信号，且该第三比例-积分-微分控制器用以根据该第三量测信号与代表该受测装置的一所要温度的一第三设定点之间的一差异而提供一第三输入信号作为该第一设定点。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该至少一切换调节器用以根据该第一输入信号来调整该输入功率，且其中该至少一切换调节器包括多个切换调节器，该多个调节器中的每一个具有一不同的电压步长且提供一对应的不同输出功率。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，该多个切换调节器的输出功率的一总和等于该所要输入功率。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该第一通道包含一内通道及一外通道，且该第一空气以一第一方向流入该外通道中，且以与该第一方向相反的一第二方向流入该内通道中。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，进一步包含设置于该第一通道及该第二通道下游的一加热通道，其中该加热元件设置于该加热通道中，该第一空气流动通过该外通道及该内通道并接着流动至该加热通道中，且该第一空气以与该第二方向相反的一第三方向流入该加热通道中。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该第二空气为被过滤的一周围空气，且该第一空气在流动至该第一通道中之前经由一压缩机单元进行处理。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，进一步包含：
一主控制单元，耦接至该第一阀及该第二阀，其中该主控制单元控制该第一阀以调节流动至该第一通道中的该第一空气的一流量，且控制该第二阀以调节流动至该第二通道中的该第二空气的一流量。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，该主控制单元控制该第一空气流动至该第一通道中前的一温度，且根据该输入功率、该第二空气的该流量、以及该第一空气的该流量及该温度来控制该混合空气的该温度。
14.一种用于一受测装置的温度控制系统，其特征在于，包含：
一第一通道，连接至一第一阀以自该第一阀接收一第一空气；
一第二通道，连接至一第二阀以自该第二阀接收一第二空气；
一加热元件，设置于该第一通道及该第二通道下游以根据一输入功率对该第一空气或该第二空气进行加热，从而将具有一温度的一空气提供至设置于该加热元件下游的一受测装置腔室；及
一控制电路，用以根据该加热元件的一功率量测信号以及该受测装置的一所要温度或一混合腔室的一所要出口温度来调整该输入功率，其中该加热元件位于该混合腔室中。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，该控制电路包括一第一比例-积分-微分控制器，该第一比例-积分-微分控制器用以根据该加热元件的一第一量测信号及一第一设定点来提供一第一输入信号，其中该第一量测信号代表由该加热元件所消耗的一功率值，该第一设定点代表待供应至该加热元件的一所要输入功率。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，进一步包含一电流感测器及一电压感测器，其中该电流感测器用以提供代表供应至该加热元件的一电流的一电流感测信号，且该电压感测器用以提供代表施加至该加热元件的一电压的一电压感测信号，且其中该第一量测信号根据该电流感测信号及该电压感测信号而产生。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，进一步包含设置于该第一通道及该第二通道下游的一加热器单元，其中该加热器单元包含该加热元件及一混合腔室，该加热元件位于该混合腔室中。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，进一步包含一出口温度感测器及一第二比例-积分-微分控制器，其中该出口温度感测器用以提供代表该混合腔室的一当前出口温度的一第二量测信号，且该第二比例-积分-微分控制器用以根据该第二量测信号与代表该混合腔室的一所要出口温度的一第二设定点之间的一差异而提供一第二输入信号作为该第一设定点。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，进一步包含一受测装置温度感测器及一第三比例-积分-微分控制器，其中该受测装置温度感测器用以提供代表该受测装置的一当前温度的一第三量测信号，且该第三比例-积分-微分控制器经组态以根据该第三量测信号与代表该受测装置的该所要温度的一第三设定点之间的一差异而提供一第三输入信号作为该第二设定点。
20.一种用于一受测装置的一温度控制系统的温度控制方法，该方法包含：
自一第一阀接收一第一空气；
自一第二阀接收一第二空气；
混合该第一空气与该第二空气以形成一混合空气；
根据一加热元件的一功率量测信号以及该受测装置的一所要温度或一混合腔室的一所要出口温度来计算一输入功率，其中该加热元件位于该混合腔室中；及
借由将该输入功率施加至该加热元件而用该输入功率来对该混合空气进行加热。
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