KR102652853B1 - 고온표면 점화기에 대한 제어전략 - Google Patents

고온표면 점화기에 대한 제어전략 Download PDF

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Abstract

고온표면 점화기에 대한 제어전략 내지 제어방법이 개시된다. 고온표면 점화기의 하드웨어 회로 및 소프트웨어 알고리즘에 기초하여 고온표면 점화기의 작동 시간이 t1, t2, ... 및 tn 기간들로 나뉜다. 각 시간마다 하드웨어 회로의 출력전압 또는 출력전력이 소프트웨어 알고리즘에 의해 조정되어 고온표면 점화기가 기대 온도에 도달하도록 한다. 본 개시의 제어전략 내지 제어방법을 통해, 고온표면 점화기의 점화 시간을 용이하게 제어할 수 있다. 단시간 내의 점화에 대한 사용자의 요구사항들이 충족된다.

Description

고온표면 점화기에 대한 제어전략
본 개시는 제어전략에 관한 것으로, 특히 작업 공정에서 고온표면 점화기에 대한 온도 변화 제어전략에 관한 것이다.
중국과 같은 지역들/국가들의 연소장치들은 일반적으로 전기 스파크 점화(electric spark ignition)를 채택한다. 그러나 전기 스파크 점화는 신뢰할 수 없는 점화, 폭연(deflagration) 및 전자파 장애(electromagnetic interference)와 같은 문제가 있다. 신뢰할 수 없는 점화는 전기 스파크 점화가 온도, 습도, 점화 간격, 아크 누출 및 오염과 같은 요인들에 의해 쉽게 영향을 받기 때문이다. 따라서, 연소장치들의 종류들이 많고 더 진보된 연소장치 활용 기술들이 발전한 북미 국가들은 고온표면 점화 기술을 채택하고 있다. 고온표면 점화 기술을 기반으로, 고온표면 점화기가 미리 고온에 도달한 후, 가연성 가스/연료가 연소 영역으로 들어감으로써, 전기 스파크에 의해 발생할 수 있는 문제들이 완전히 방지된다.
고온표면 점화기는 그 자체의 정격 전압과 정격 온도로 공장에서 설정된다. 현재의 고온표면 점화기는 정전압을 이용하여 제어되므로, 고온표면 점화기가 최종 온도에 도달할 때까지 5초, 10초 또는 더 긴 시간과 같은 일정 시간이 걸린다. 따라서, 사용자는 고온표면 점화기가 필요한 온도(보통 정격 온도 이내)에 더 빨리 도달하기를 원하는 동안, 고온표면 점화기가 더 빨리 가열될 수 있도록 고온 표면 점화기의 하드웨어 회로의 전압이 증가될 수 있다. 그러나, 이러한 접근 방식은 고온표면 점화기의 사용수명을 단축시킬 수 있으며, 이러한 접근 방식은 전원 공급 장치를 교체해야 하므로 비용이 증가된다. 또한, 사용자가 사용하는 전압이 고온표면 점화기의 정격전압을 초과하는 동안, 고온표면 점화기의 사용수명이 급격히 단축될 뿐만 아니라, 고온표면 점화기가 점화 순간에 즉시 손상될 가능성이 커진다.
본 개시의 목적은 고온표면 점화기에 대한 제어전략 내지 제어방법, 특히 고온표면 점화기에 대한 점화 시간 제어전략 내지 제어방법을 제공하는 것이다. 본 개시의 점화 시간 제어전략 내지 제어방법에 의해, 고온표면 점화기의 점화 시간이 제어될 수 있어, 사용자가 단시간에 점화하기를 원할 때 고온표면 점화기의 사용수명이 단축되거나 심지어 손상되고 전원 공급 장치 비용이 증가하는 문제를 해결할 수 있다. 다양한 활용 시나리오들에서 고온표면 점화기의 점화 요구 사항들이 충족된다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 개시는 다음과 같이 제안한다: 고온표면 점화기에 대한 제어전략 내지 제어방법으로서, 고온표면 점화기의 하드웨어 회로 및 소프트웨어 알고리즘에 기초하여, 고온표면 점화기의 작동 시간을 t1, t2, ..., 및 tn 기간들(time periods)로 나누어, 각 기간마다 하드웨어 회로의 출력전압 또는 출력전력을 소프트웨어 알고리즘에 의해 조정하여 고온표면 점화기가 기대 온도(expected temperature)에 도달하도록 하는 것을 특징으로 한다.
다음 과정들을 포함하는 고온표면 점화기에 대한 제어전략 내지 제어방법:
과정 I, 고온표면 점화기의 제품 특성들 및 활용 시나리오들에 따른 요구 사항들을 충족하는 작동 시간-온도 변화 곡선을 획득하는 과정;
과정 II, 과정 I에서 획득된 고온표면 점화기의 작동 시간을 t1, t2, ... 및 tn 기간들로 나누는 과정; 및
과정 III, 각 기간에, 고온표면 점화기가 해당 기간의 온도값에 도달하도록 소프트웨어 알고리즘에 의해 하드웨어 회로의 출력전압 또는 출력전력을 제어하는 과정.
여기서, 과정 III에서, 각 기간에, 점화기가 각 기간의 온도값에 도달하도록 출력전압이 제어된다.
여기서, 과정 III에서, 각 기간에, 점화기가 각 기간의 온도값에 도달하도록 출력전력이 제어된다.
여기서, 과정 III에서, 임의의 기간에, 점화기가 이 기간의 온도값에 도달하도록 출력전압 또는 출력전력이 제어된다.
또한, 과정 III에서, 고온표면 점화기의 t1, t2 및/또는 tn 기간의 온도값을 제어하도록 정전압이 입력되며, 다음의 과정들을 포함한다:
S1: 소프트웨어 알고리즘의 시스템 초기화 수행하는 과정;
S2: 초기 PWM을 입력하는 과정;
S3: 전압제어를 수행하도록 PWM 출력을 조정하는 과정;
S4: 고온표면 점화기의 하드웨어 회로의 출력전압을 샘플링하는 과정;
S5: 샘플링된 전압 Ur이 예상 전압 U0과 같은지 여부를 결정하는 과정: 같다면 S6에 진입하고 같지 않으면 S7에 진입함;
S6: MCU의 PWM 제어 신호가 전송되었는지 여부를 결정하는 과정: 전송되면 S3으로 돌아가고 전송되지 않으면 종료함; 및
S7: 제어 변수를 얻기 위해 PID 연산을 수행하고 S3으로 돌아가는 과정.
또한, 과정 III에서, 고온표면 점화기의 t1, t2 및/또는 tn 기간의 온도값을 제어하도록 정전력이 출력되며, 다음의 과정들을 포함한다:
S1: 시스템 초기화를 수행하는 과정;
S2: 초기 PWM을 입력하는 과정;
S3: 전압제어를 수행하도록 PWM 출력을 조정하는 과정;
S4: 고온표면 점화기의 하드웨어 회로의 출력전압을 샘플링하는 과정;
S5: 고온표면 점화기의 저항값 또는 전류를 샘플링하는 과정;
S6: 공식 P= U2/R 또는 P=UI에 따라 전력을 계산하는 과정;
S7: S6의 전압 Pr이 예상 전압 P0과 같은지 여부를 결정하는 과정: 같다면 S8에 진입하고, 같지 않으면 S9에 진입함;
S8: MCU의 PWM 제어 신호가 전송되었는지 여부를 결정하는 과정: 전송되면 S3으로 돌아가고 전송되지 않으면 종료함; 및
S9: 제어 변수를 얻기 위해 PID 연산을 수행하고 S3으로 돌아가는 과정.
바람직하게는, S5에서 고온표면 점화기의 저항값 또는 전류를 샘플링한 후, S10에서 저항값 결정 또는 전류 결정을 수행하고, 저항값 또는 전류가 정상이면 S6에 진입하고, 저항값 또는 전류가 비정상이면 종료한다.
바람직하게는, 고온표면 점화기의 작동 시간은 작동 시간-온도 변화 곡선의 기울기에 따라 t1, t2, ..., 및 tn 기간들로 나누어지고, 작동 시간-온도 변화 곡선의 일정하거나 유사한 연속적인 기울기들을 갖는 세그먼트들에 대응하는 시간 간격들은 하나의 기간으로 설정된다.
유익한 효과:
본 개시는 고온표면 점화기에 대한 제어전략 내지 제어방법을 제공한다. 본 개시의 제어전략 내지 제어방법을 통해, 고온표면 점화기의 점화 시간이 용이하게 제어될 수 있다. 단시간 내의 점화에 대한 사용자의 요구사항들이 충족된다.
또한, 본 개시의 고온표면 점화기에 대한 제어전략 내지 제어방법은 고온표면 점화기의 정격 전압 내에서 수행되어, 고온표면 점화기의 사용수명에 전혀 영향을 미치지 않을 것이다. 또한, 고온표면 점화기의 전원 공급 장치를 교체할 필요가 없으므로 고온표면 점화기의 활용 비용이 억제되어 고객들에게 더 잘 받아들여질 수 있다.
고온표면 점화기의 활용 범위가 개선되어 동일한 고온표면 점화기가 스토브, 온수기 및 엔진 등과 같이 상이한 온도 및 시간 요구사항들을 갖는 활용 시나리오들에 사용될 수 있다. 또한, 이러한 유형의 고온표면 점화기는 당사에서 독자적으로 연구 및 개발된 것으로, 현재까지 세계 어느 기업에서도 이를 사용하거나 공개한 적이 없다. 회사의 경쟁력이 향상되고 또한 고객들에게 큰 기여를 한다.
도 1은 임의의 기간에서의 전압제어 흐름도이다.
도 2는 임의의 기간에서의 전력제어 흐름도이다.
도 3은 실시예 1에 따른 가정용 또는 상업용 가스레인지 및 온수기의 고온표면 점화기의 작동 시간-온도 변화 곡선이다.
도 4 내지 도 6은 하드웨어 회로도들이다.
본 개시는 도면에 도시된 실시예들을 통해 아래에서 설명된다. 그러나, 본 개시는 설명된 구현 모드들로 제한되지 않으며, 본 실시예의 기본적인 사상의 개선들 또는 대체들은 여전히 청구범위에 의해 청구된 보호 범위에 속한다.
실시예: 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 이 실시예는 작동 시간에 고온표면 점화기의 점화 온도에 대한 제어전략 내지 제어방법을 제공하고, 제어전략 내지 제어방법은 정전압 제어, 정전력 제어, 가변 전압제어, 가변 전력제어, 가변 전압 및 가변 전력 혼합 제어로 구분된다.
여기서, 작동 시간 동안 온도가 선형적으로 변화되는 것이 요구되는 활용 시나리오들의 경우, 고온표면 점화기의 작동 온도는 전체 작동 시간 동안 정전력 모드 또는 정전압 모드로 제어될 수 있다.
작동 시간 동안 온도가 비선형적으로 변화되는 활용 시나리오들의 경우, 고온표면 점화기의 작동 온도는 특히 다음 과정들을 포함하는 가변 전압제어 모드, 가변 전력제어 모드 또는 가변 전압 및 가변 전력 혼합 제어 모드로 제어될 수 있다.
과정 I, 고온표면 점화기의 제품 특성들 및 활용 시나리오들에 따른 요구 사항들을 충족하는 작동 시간-온도 변화 곡선을 획득하는 과정;
과정 II, 과정 I에서 획득된 고온표면 점화기의 작동 시간을 t1, t2, ... 및 tn 기간들로 나누는 과정; 및
과정 III, 각 기간에, 고온표면 점화기가 해당 기간의 온도값에 도달하도록 소프트웨어 알고리즘에 의해 하드웨어 회로의 출력전압 또는 출력전력을 제어하는 과정.
여기서, 작동 시간-온도 변화 곡선은 고온표면 점화기 자체의 제품 특성들, 입력 전원, 활용 시나리오들 및 고객 요구사항들 등의 관련 요인들에 따라 정해지며, 이러한 관련 요인들에 따른 반복적인 실험적 검증 및 관련 연산을 통해 획득된다. t1, t2, ..., 및 tn의 시간 스케일의 크기는 실험적 검증 및 관련 연산을 통해 획득된다.
과정 III에서 가변 전압제어가 사용되는 경우, 고온표면 점화기의 작동 시간이 t1, t2, ... 및 tn 기간들로 나누어짐으로 인하여, 어느 한 기간의 온도는 동일한 전압에 의해 제어될 수 있지만 다른 기간들의 온도들은 다른 전압들에 의해 제어될 수 있다. 고온표면 점화기의 각 작동 기간의 온도 곡선에 기초하여 이 기간의 예상전압 U0이 구해지고, 이 기간의 전압이 Ur=U0이 되도록 하드웨어 회로가 소프트웨어 알고리즘에 의해 제어되어, 고온표면 점화기가 기대 온도에 도달한다. 다른 작동 기간에서, 이 기간의 전압을 이 기간의 예상 전압과 동일하게 만들도록 하드웨어 회로는 소프트웨어 알고리즘에 의해 제어되어, 고온표면 점화기가 이 기간의 기대 온도에 도달하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 임의의 한 기간에서의 전압제어 과정은 다음과 같다.
S1: 소프트웨어 알고리즘의 시스템 초기화 수행하는 과정;
S2: 초기 PWM을 입력하는 과정;
S3: 전압제어를 수행하도록 PWM 출력을 조정하는 과정;
S4: 고온표면 점화기의 하드웨어 회로의 출력전압을 샘플링하는 과정;
S5: 샘플링된 전압 Ur이 예상 전압 U0과 같은지 여부를 결정하는 과정: 같다면 S6에 진입하고 같지 않으면 S7에 진입함;
S6: MCU의 PWM 제어 신호가 전송되었는지 여부를 결정하는 과정: 전송되면 S3으로 돌아가고 전송되지 않으면 종료함; 및
S7: 제어 변수를 얻기 위해 PID 연산을 수행하고 S3으로 돌아가는 과정.
과정 III에서 가변 전력제어가 사용되는 경우, 고온표면 점화기의 작동 시간이 t1, t2, ... 및 tn 기간들로 나누어짐으로 인하여, 어느 한 기간의 온도는 동일한 전력에 의해 제어될 수 있으나 다른 기간들의 온도들은 다른 전력들에 의해 제어될 수 있다. 고온표면 점화기의 각 작동 기간의 온도 곡선에 따라 이 기간의 예상 전력 P0이 구해지고, 이 기간의 전력이 Pr=P0이 되도록 하드웨어 회로가 소프트웨어 알고리즘에 의해 제어되어, 고온표면 점화기가 기대 온도에 도달한다. 다른 작동 기간에서, 이 기간의 전력을 이 기간의 예상 전력과 동일하게 만들도록 하드웨어 회로는 소프트웨어 알고리즘에 의해 제어되어, 고온표면 점화기가 이 기간의 기대 온도에 도달하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 임의의 한 기간에서의 전력제어 과정은 다음과 같다.
S1: 시스템 초기화를 수행하는 과정;
S2: 초기 PWM을 입력하는 과정;
S3: 전압제어를 수행하도록 PWM 출력을 조정하는 과정;
S4: 고온표면 점화기의 하드웨어 회로의 출력전압을 샘플링하는 과정;
S5: 고온표면 점화기의 저항값 또는 전류를 샘플링하는 과정;
S6: 공식 P= U2/R 또는 P=UI에 따라 전력을 계산하는 과정;
S7: S6의 전압 Pr이 예상 전압 P0과 같은지 여부를 결정하는 과정: 같다면 S8에 진입하고, 같지 않으면 S9에 진입함;
S8: MCU의 PWM 제어 신호가 전송되었는지 여부를 결정하는 과정: 전송되면 S3으로 돌아가고 전송되지 않으면 종료함; 및
S9: 제어 변수를 얻기 위해 PID 연산을 수행하고 S3으로 돌아가는 과정.
본 실시예의 다른 구현 모드로서, S5에서 고온표면 점화기의 저항값 또는 전류를 샘플링한 후, S10에서 저항값 결정을 수행하거나 전류 결정을 수행하고, 저항값 또는 전류가 정상이면 S6에 진입하고, 저항값 또는 전류가 비정상이면 종료한다.
과정 III에서 가변 전압 및 가변 전력 혼합 제어가 사용되는 경우, 고온표면 점화기의 작동 시간이 t1, t2, ... 및 tn 기간들로 나누어지고, 각각 전압제어 또는 전력제어를 사용하기 위해 서로 다른 기간들이 선택된다. 여기서, 선택 기준은 효율성, 즉 더 짧은 시간에 기대 온도에 도달하는 제어 모드를 선택하는 것에 기반한다. 각각의 대응하는 작업 기간에는 전압제어 또는 전력제어가 각각 사용되며, 제어 흐름은 상술한 바와 같다.
선택 모드들 중 하나로서, 작동 기간은 작동 시간-온도 변화 곡선의 기울기에 따라 나누어질 수 있다. 예를 들어, 시간 간격의 기울기가 연속적으로 일정하거나 급격하게 변하지 않는 경우, 그 시간 간격을 작동 기간 tn으로 설정한다.
이 실시예의 제어전략 내지 제어방법을 고온표면 점화기의 실제 사용 과정에 적용하는 예가 아래에 제공된다. 다음 두 분야들의 활용 예들은 본 개시의 실시 과정을 보여주기 위한 것일 뿐이며, 본 개시의 실시 과정은 이 두 분야들에만 적용되는 것으로 한정되지 않는다.
예 1: 가정용 또는 상업용 가스레인지 및 온수기에 활용
가스레인지나 온수기를 사용할 때, 점화 후 점화 성공까지의 긴 시간이 걸리는 것은 사람들의 불안감을 유발할 수 있으며, 일반적으로 시간은 5초 이내로 제어되는 것이 가장 좋다.
그러나, 시간 요구사항이 없는 활용 시나리오들에서는, 고온표면 점화기의 비과온(non-over-temperature) 및 사용수명을 보장하기 위해, 일반적으로 정전압 또는 정전력 제어 모드를 사용하여 점화기를 천천히 가열한다.
상기와 조합하여, 고온표면 점화기가 가스레인지나 온수기에서 잘 사용되어야 하는 경우에는 두 가지 상충되는 측면들이 균형을 이루어야 한다. 따라서, 본 실시예의 가변 전압제어, 가변 전력제어, 그리고 가변 전압 및 가변 전력 혼합 제어를 포함하는 세 가지 유형의 제어전략 내지 제어방법들이 고온표면 점화기의 사용수명을 보장하고 가스 레인지 및 온수기의 점화 시간을 단축하는 데 사용될 수 있다.
도 3은 가정용 또는 상업용 가스레인지 및 온수기의 작동 시간-온도 변화 곡선이다. 전용 온도 측정 실험실을 이용하고, 고정밀 온도 측정 기구를 사용하며, 컴퓨터를 통해 실시간으로 점화기의 작동 곡선을 모니터링한 것이다. 기술적 파라미터들은, 최상의 시간 스케일을 얻기 위해, 상이한 애플리케이션 요구사항들의 목적들을 위해 조정된다.
도 3의 가열식 고온표면 점화기의 작동 곡선을 예로 들면, 이 실시예의 제어전략 내지 제어방법이 채택된 경우, 고온표면 점화기는 온도 A 곡선을 나타낼 수 있고 가연성 가스를 점화하기 위해 t3과 t4 사이의 최고 온도에 도달할 수 있다. 일반적인 전압 또는 전력제어를 사용하는 경우, 고온표면 점화기는 온도 B 곡선을 나타낼 수 있어 가연성 가스는 t10 시점에서 점화될 수 있으며, 또는 고온표면 점화기는 온도 C 곡선을 나타낼 수도 있어 t5 내지t6 시점에서 과온(over-temperature)으로 인해 손상된다.
이 실시예의 점화 전략을 적용하면 단시간 내의 점화를 달성할 뿐만 아니라 고온표면 점화기의 사용 안전성 및 사용수명을 보장한다.
엔진 예열 시스템에서 활용의 경우, 시간에 대한 요구사항은 높지 않지만 전력 또는 온도에 대한 요구사항은 높다. 이를 위해, 실제 활용에 따라 정전압 또는 정전력 제어가 사용될 수 있다.
또한, 도 4 내지 도 6에서, 본 실시예의 고온표면 점화기의 하드웨어 제어의 회로도들이 또한 제공된다. 분명히, 이러한 회로도들은 본 개시를 더 잘 설명하기 위한 것일 뿐이며 본 개시를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
여기서 MCU를 포함하는 회로도가 도 4에서 보여진다. MCU는 두 개의 출력 경로들을 가진다. 하나는 제어 신호 출력이고 다른 하나는 전압 획득 출력이다.
제어 신호 출력 단자는 저항R4과 연결된 후 삼극관Q1의 베이스에 연결되고, 삼극관의 이미터는 접지되고, 컬렉터는 저항 R2에 연결되고, 저항 R5는 삼극관 Q1의 베이스와 트랜스미터 사이에 연결된다. 저항 R2의 다른 쪽 끝은 전계 효과 튜브 S1의 그리드에 연결되고, 전계 효과 튜브 S1의 소스는 전원 공급 장치 DC에 연결되고, 전계 효과 튜브의 드레인은 고온표면 점화기의 양극에 연결된다. 고온표면 점화기의 음극은 접지된다. 전압 안정화 다이오드D1은 또한 전계 효과 튜브 S1의 그리드와 소스 사이에 연결된다. 전압 안정화 다이오드 D1의 양극은 전계 효과 튜브 S1의 소스에 연결되고 음극은 전계 효과 튜브 S1의 그리드에 연결되며, 저항 R1도 전계 효과 튜브 S1의 그리드와 소스 사이에 연결된다. 전압 획득 출력 단자는 저항R7과 연결된 후 저항 R3에 연결되고, 저항R3은 고온표면 점화기의 음극에 연결된다. 또한, 분기 연결 저항 R6이 R7과 R3 사이에 설치되고, R6이 접지되며, 분기 연결 커패시터 C1이 MCU와 R7 사이에 설치되고, C1이 접지된다. 고온표면 점화기의 전압 획득 및 신호 제어는 도 4의 하드웨어 회로를 통해 달성될 수 있다. 가변 전압 또는 정전압 제어가 달성될 수 있다.
도 5는 PLC를 포함한 다른 회로도를 보여준다. PLC는 3개의 출력 경로들을 가지며, 한 경로는 제어 신호 출력, 한 경로는 전압 획득 출력, 그리고 다른 경로는 전류 획득 출력이다.
제어 신호 출력 단자는 저항 R3과 연결된 후 삼극관 Q1의 베이스에 연결되고, 삼극관의 이미터는 접지되고, 저항 R5는 삼극관 Q1의 베이스와 트랜스미터 사이에 연결된다. 삼극관의 컬렉터는 다이오드 D1의 음극에 연결되고, D1의 양극은 전원 VCC에 연결되며, 전자기 스위치 K1은 다이오드 D1의 양극과 음극 사이에 연결되고, 전자기 스위치 K1의 한쪽 끝은 고온표면 점화기의 양극에 연결되고 다른 쪽 끝은 고온표면 점화기의 음극에 연결되고, 고온표면 점화기의 음극도 콘스탄탄선(constantan wire)를 통해 접지된다. 전압 획득 출력 단자는 저항 R6과 연결된 후 저항 R1에 연결되고, 저항 R1은 고온표면 점화기의 양극에 연결되고, 분기연결저항 R2이 저항 R6과 R1 사이에는 설치되고, 저항 R2는 고온표면 점화기의 음극과 연결된다. 분기 연결 커패시터 C1은 PLC와 R6 사이에 설치되고, C1은 접지된다. 전류 획득 출력 단자는 저항 R4와 연결된 후 고온표면 점화기의 음극에 연결된다. 고온표면 점화기의 신호 제어, 전압 획득 및 전류 획득은 도 5의 하드웨어 회로를 통해 달성될 수 있다. 전력 획득은 전압 및 전류 획득을 통해 달성될 수 있다. 또한, 고온표면 점화기의 정전압 제어, 정전력 제어, 가변 전압제어, 가변 전력제어 또는 가변 전압 및 가변 전력 혼합 제어가 달성된다.
도 6은 산업용 제어 모듈과 연결된 컴퓨터를 포함하는 또 다른 회로도를 보여준다. 산업용 제어 모듈은 3개의 출력 경로들을 가지며, 하나의 경로는 제어 신호 출력이며, 하나의 경로는 전압 획득 출력이고, 마지막 경로는 저항 획득 출력이다.
제어 신호 출력 단자는 저항 R7과 연결된 후 삼극관 Q2의 베이스에 연결되고, 삼극관의 이미터는 접지되고, 컬렉터는 저항 R5에 연결되고, 저항 R8은 삼극관 Q2의 베이스와 트랜스미터 사이에 연결된다. 저항 R5의 다른 쪽 끝은 삼극관 Q1의 베이스와 연결되고, 삼극관 Q1의 이미터는 전원 공급 장치 DC와 연결되고, 컬렉터는 고온표면 점화기의 양극과 연결되고, 고온표면 점화기의 음극은 접지된다. 저항 R4도 삼극관 Q1의 이미터와 베이스 사이에 연결되고, 삼극관 Q1의 컬렉터도 다이오드 D3을 통해 접지된다. 전압 획득 출력 단자는 저항R10과 연결된 후 저항R6에 연결되고, 저항R6은 고온표면 점화기의 양극에 연결된다. 또한, 분기 연결 저항 R9가 R10과 R6 사이에 설치되고, 저항 R9가 접지되며, 분기 연결 커패시터 C2가 산업용 제어 모듈과 R10 사이에 설치되고, C2가 접지된다. 저항값 획득 출력 단자는 저항R1 및 R3과 순차적으로 연결된 후 고온표면 점화기의 양극에 연결된다. 분기 연결 커패시터 C1이 산업용 제어 모듈과 저항 R1 사이에 설치되어 접지된다. 또 다른 분기 연결 다이오드 D1은 산업용 제어 모듈과 저항 R1 사이에 설치되어 접지된다. 분기 연결 저항R2와 다이오드D2는 저항R1과 R3 사이에 설치되고 전원VCC과 연결된다. 고온표면 점화기의 신호 제어, 전압 획득 및 저항값 획득은 도 6의 하드웨어 회로를 통해 달성될 수 있다. 전력 획득은 전압 및 저항 획득을 통해 달성될 수 있다. 또한, 고온표면 점화기의 정전압 제어, 정전력 제어, 가변 전압제어, 가변 전력제어 또는 가변 전압 및 가변 전력 혼합 제어가 달성된다.

Claims (9)

  1. 고온표면 점화기의 제품 특성들 및 활용 시나리오들에 따른 요구 사항들을 충족하는 작동 시간-온도 변화 곡선을 획득하는 과정;
    상기 작동 시간-온도 변화 곡선에 기초하여, 상기 고온표면 점화기의 작동 시간을 t1, t2, ... 및 tn 기간들로 나누는 과정; 및
    각 기간에, 상기 고온표면 점화기가 상기 기간의 온도값에 도달하도록 소프트웨어 알고리즘에 의해 상기 고온표면 점화기의 하드웨어 회로의 출력전압 또는 출력전력을 상기 기간의 예상전압 또는 예상전력이 되도록 제어하는 과정을 포함하되,
    어느 한 기간의 온도는 동일한 전압 또는 동일한 전력에 의해 제어되고 다른 기간들의 온도들은 다른 전압들 또는 다른 전력들에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는
    고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은,
    각 기간에, 상기 고온표면 점화기가 상기 기간의 온도값에 도달하도록 상기 출력전압이 제어되는, 고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은,
    각 기간에, 상기 고온표면 점화기가 상기 기간의 온도값에 도달하도록 상기 출력전력이 제어되는, 고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은,
    임의의 기간에, 상기 고온표면 점화기가 상기 임의의 기간의 온도값에 도달하도록 상기 출력전압 또는 출력전력이 제어되는, 고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은,
    상기 t1, t2 및/또는 tn 기간의 상기 고온표면 점화기의 온도값을 제어하기 위해 정전압이 입력되는, 고온표면 점화기에 대한 제어 방법으로서,
    S1: 상기 소프트웨어 알고리즘의 시스템 초기화 수행하는 과정;
    S2: 초기 PWM을 입력하는 과정;
    S3: 전압제어를 수행하도록 PWM 출력을 조정하는 과정;
    S4: 상기 고온표면 점화기의 하드웨어 회로의 출력전압을 샘플링하는 과정;
    S5: 샘플링된 전압 Ur이 예상 전압 U0과 같은지 여부를 결정하는 과정: 같다면 S6에 진입하고 같지 않으면 S7에 진입함;
    S6: MCU의 PWM 제어 신호가 전송되었는지 여부를 결정하는 과정: 전송되면 S3으로 돌아가고 전송되지 않으면 종료함; 및
    S7: 제어 변수를 얻기 위해 PID 연산을 수행하고 S3으로 돌아가는 과정
    을 포함하는 고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제어하는 과정은,
    상기 t1, t2 및/또는 tn 기간의 상기 고온표면 점화기의 온도값을 제어하기 위해 정전력이 출력되는, 고온표면 점화기에 대한 제어 방법으로서,
    S1: 시스템 초기화를 수행하는 과정;
    S2: 초기 PWM을 입력하는 과정;
    S3: 전압제어를 수행하도록 PWM 출력을 조정하는 과정;
    S4: 상기 고온표면 점화기의 하드웨어 회로의 출력전압을 샘플링하는 과정;
    S5: 상기 고온표면 점화기의 저항값 또는 전류를 샘플링하는 과정;
    S6: 공식 P= U2/R 또는 P=UI에 따라 전력을 계산하는 과정;
    S7: S6의 전압 Pr이 예상 전압 P0과 같은지 여부를 결정하는 과정: 같다면 S8에 진입하고, 같지 않으면 S9에 진입함;
    S8: MCU의 PWM 제어 신호가 전송되었는지 여부를 결정하는 과정: 전송되면 S3으로 돌아가고 전송되지 않으면 종료함; 및
    S9: 제어 변수를 얻기 위해 PID 연산을 수행하고 S3으로 돌아가는 과정
    을 포함하는 고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 S5에서 상기 고온표면 점화기의 저항값 또는 전류를 샘플링한 후, S10에서 저항값 결정을 수행하거나 전류 결정을 수행하고, 상기 저항값 또는 상기 전류가 정상이면 상기 S6에 진입하고, 상기 저항값 또는 상기 전류가 비정상이면 종료하는, 고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
  9. 제1 항, 제3 항, 제4 항, 제5 항, 제6 항, 제7 항 및 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고온표면 점화기의 작동 시간은 상기 작동 시간-온도 변화 곡선의 기울기에 따라 t1, t2, ..., 및 tn 기간들로 나누어지고, 상기 작동 시간-온도 변화 곡선의 일정하거나 유사한 연속적인 기울기들을 갖는 세그먼트들에 대응하는 시간 간격들은 하나의 기간으로 설정되는, 고온표면 점화기에 대한 제어 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110594783B (zh) * 2019-10-15 2021-04-06 重庆利迈陶瓷技术有限公司 一种用于热面点火器的控制策略
CN117850492A (zh) * 2022-09-30 2024-04-09 重庆利迈科技有限公司 热面点火器温度控制系统及方法
CN117850507A (zh) * 2022-09-30 2024-04-09 重庆利迈科技有限公司 用于热面点火器的温度控制系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403928A (zh) 2010-12-27 2012-04-04 董密 一种光伏电能优化的最大功率点跟踪控制方法及其系统
CN204346194U (zh) 2014-11-29 2015-05-20 大同新成新材料股份有限公司 一种预设温控曲线自动控制预热炉
CN207922283U (zh) 2017-11-03 2018-09-28 杭州老板电器股份有限公司 热面点火装置及燃气灶
CN208735665U (zh) * 2018-06-12 2019-04-12 重庆利迈陶瓷技术有限公司 一种燃烧设备的热面点火控制系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858576A (en) * 1986-11-28 1989-08-22 Caterpillar Inc. Glow plug alternator control
US7148454B2 (en) * 2002-03-04 2006-12-12 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Systems for regulating voltage to an electrical resistance igniter
DE10312111B4 (de) * 2003-03-19 2005-06-16 Danfoss A/S Verfahren zum Zünden eines Ölbrenners und Zündeinrichtung für eine Ölbrenneranordnung
JP4941391B2 (ja) * 2008-04-09 2012-05-30 株式会社デンソー 発熱体制御装置
WO2012144191A1 (ja) * 2011-04-18 2012-10-26 日本特殊陶業株式会社 グロープラグの通電制御装置
WO2011144014A1 (zh) * 2011-05-17 2011-11-24 华为技术有限公司 一种电子加热器及其控制方法
DE102012101999B4 (de) * 2012-03-09 2016-01-28 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Verfahren zum Betreiben einer keramischen Glühkerze
CN108652089A (zh) * 2018-08-07 2018-10-16 深圳市合元科技有限公司 一种电子烟控制方法及电子烟具
CN110279149A (zh) * 2019-06-11 2019-09-27 深圳市长盈精密技术股份有限公司 一种电子烟雾化器温度补偿电路及控制方法
CN110285586A (zh) * 2019-07-24 2019-09-27 深圳市享往科技有限公司 高压点火控制电路和燃气热水器
CN110594783B (zh) * 2019-10-15 2021-04-06 重庆利迈陶瓷技术有限公司 一种用于热面点火器的控制策略

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102403928A (zh) 2010-12-27 2012-04-04 董密 一种光伏电能优化的最大功率点跟踪控制方法及其系统
CN204346194U (zh) 2014-11-29 2015-05-20 大同新成新材料股份有限公司 一种预设温控曲线自动控制预热炉
CN207922283U (zh) 2017-11-03 2018-09-28 杭州老板电器股份有限公司 热面点火装置及燃气灶
CN208735665U (zh) * 2018-06-12 2019-04-12 重庆利迈陶瓷技术有限公司 一种燃烧设备的热面点火控制系统

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