KR20100039703A - 열 부하 온도 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20100039703A
KR20100039703A KR1020080098779A KR20080098779A KR20100039703A KR 20100039703 A KR20100039703 A KR 20100039703A KR 1020080098779 A KR1020080098779 A KR 1020080098779A KR 20080098779 A KR20080098779 A KR 20080098779A KR 20100039703 A KR20100039703 A KR 20100039703A
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김희진
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주식회사 이오테크닉스
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P.I., P.I.D.

Abstract

열부하 온도 제어 시스템 및 방법에 대해 기술된다. 온도 제어 시스템은: 열 부하로부터 온도를 측정하는 온도 측정부; 열 부하의 온도를 제어하는 열전소자(Thermo-electric cooler); 상기 온도 측정부로부터의 신호를 이용해 열부하의 온도 변화 및 온도 변화량을 검출하고, 온도 변화 및 온도 변화량을 이용해 PID(Proportional-Integral-Derivative) 제어 알고리즘에 의해 비례 모드오차, 적분 모드 오차 및 미분 모드 오차에 의한 PWM 신호를 발생하는 콘트롤러; 그리고 PWM 신호에 의해 작동하는 것으로 열전소자를 포함하는 온도 제어부;를 포함한다.
Figure P1020080098779
온도, 제어, PID, 알고리즘, 레이저

Description

열 부하 온도 제어 시스템 및 방법{Temperature Control System and method thereof}
온도 제어 시스템, 상세히는 PID(Proportional-Integral-Derivative) 제어 알고리즘에 의한 열전 온도 제어 시스템(Thermo-electric temperature control system) 및 온도 제어 방법에 관한 것이다.
기존에는 아날로그 회로 제작을 통해 TEC(Thermo-electric cooler) 모듈에 사용하는 PID 제어 방식을 구현하였다. 연산 증폭기나 저항, 커패시터 등을 통해 충분히 효과적인 PID 제어를 구현할 수 있으나, 수동 소자의 공차(tolerance), 노화(aging), 특성변화(drift) 등에 의해 성능이 변하는 등의 문제가 있다. 이러한 면에서 마이크로 컨트롤러를 갖춘 디지털 PID 제어기는 아날로그 회로 기반의 PID 제어에 비해 몇몇 장점을 가지고 있다. 디지털 PID 제어기는 부품의 동작 온도의 변화에 따른 성능의 변화가 상대적으로 적고 소프트웨어를 통한 이득의 조정이 간편하며, 제어기의 동작 상태를 실시간으로 관찰할 수 있다. 한편 아날로그 제어 방식에서의 수동 소자의 공차(tolerance), 노화(aging), 특성변화(drift) 등에 의한 문제에서 자유로우며, 별도의 수정이나 재구성 작업이 없이 단일 컨트롤러를 통한 여러 개의 레이저 열 부하를 동시에 제어할 수 있어서 다양한 분야에서 마이크로 컨트롤러를 이용한 TEC 개발이 시도되고 있다. "가공재료의 표면 온도 측정에 의한 레이저 출력의 실시간 제어 방법(출원번호: 10-2000-0008055)"과 "PID 제어기에 의한 반도체 장비용 온도 제어 방법 및 이를 이용한 장치(출원번호: 10-2003-0083342)"등과 같이 PID 알고리즘이 구현된 다양한 디지털 TEC 모듈 기술이 온도 제어 분야에 활용되고 있다. 하지만 대다수의 디지털 TEC 모듈은 시스템을 처음 구성할 때 설정된 고정 이득에 의한 PID 제어를 수행하는데 그쳐 열 부하의 용량에 따른 최적의 PID 제어를 하지 못하여 목표 온도를 맞추고 안정화하는데 추가적인 시간이 소요된다. 레이저 장비의 성능은 온도의 변화에 민감하므로 가능한 빠른 속도로 목표 온도를 유지할 수 있는 기술이 필요하다. 최적의 PID 제어를 구현하려면, 열 부하의 현재 온도와 설정 온도 등의 상태 및 시스템 특성 등에 각각 최적화된 PID 이득을 실시간으로 적용할 수 있어야 한다.
본 발명은 온도 변화 민감한 전자장치의 온도를 정밀하고 신속하게 제어할 수 있는 온도 제어 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 열 부하의 현재 온도와 설정 온도 등의 상태 및 시스템 특성 등에 각각 최적화된 PID 이득을 실시간으로 적용할 수 있는 온도 제어 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 한 유형에 따르면,
열 부하로부터 온도를 측정하는 온도 측정부;
열 부하의 온도를 제어하는 열전소자(Thermo-electric cooler);
상기 온도 측정부로부터의 신호를 이용해 열부하의 온도 변화 및 온도 변화량을 검출하고, 온도 변화 및 온도 변화량을 이용해 PID(Proportional-Integral-Derivative) 제어 알고리즘에 의해 비례 모드오차, 적분 모드 오차 및 미분 모드 오차에 의한 PWM 신호를 발생하는 콘트롤러;
PWM 신호에 의해 작동하는 것으로 열전소자를 포함하는 온도 제어부;를 포함하는 온도 제어 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 유형에 따르면,
열부하로부터 온도를 검출하여 열부하의 온도 오차와 온도 변화량을 검출하는 단계;
온도 오차와 온도 변화량을 이용해 PID 제어연산을 행하는 단계;
PID 제어 연산으로부터 총 에러 신호를 이용해 온도 제어용 PWM 신호를 발생하는 단계;
상기 PWM 신호를 이용해 열 부하에 결합되는 열전 소자를 제어하는 단계;를 포함하는 온도 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 한 실시예에 따르면,
상기 PID 제어 알고리즘은 각 단계에서 얻어진 적분 모드 오차와 전체 오차를 저장하고, 다음 단계에서 상기 오차 들을 연산에 이용하며, 바람직하게는 상기 열 부하는 레이저 장치이다.
본 발명의 구체적인 실시예에 따르면,
상기 온도 제어부는 H-브리지를 포함하고,
상기 콘트롤러로 부터의 PWM 신호는 H 브리지에 인가되는 것으로 냉각에 관련된 PWM 신호와 가열에 관련되는 PWM 신호를 각각 포함한다.
자동동조(Auto tuning) 기법이 적용된 본 TEC 모듈은 고속의 DSP 컨트롤러를 이용하여 열 부하의 온도 변화를 분석하고 그에 적합한 최적의 PID 제어를 수행하여 기존의 디지털 PID 제어기보다 우수한 성능을 갖춤으로써 레이저 장비의 온도 제어에 적합하도록 제작되었다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 시 스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 온도 제어 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 컨트롤러(10)는 H-브리지(Bridge)와 열전소자(thermo-electric device)를 가지는 온도조절부(20)에 연결된다. 온도조절부(20)는 열부하(thermal load), 예를 들어 레이저 모듈(30)에 고정된다. 레이저 모듈(30)에는 레이저 모듈(30)의 온도를 검출하는 온도 측정부(40)가 설치된다. 상기 컨트롤러(10)는 H-브리지의 구동을 위한 두 개의 PWM 신호(PWM1, PWM2)를 출력한다.
온도 측정부(40)는 온도 센서와 연산증폭기 등을 포함할 수 있다. 한편, 온도 측정부(40)에 사용되는 온도 센서는 온도에 따라 저항이 변하는 Pt100(백금 측온 저항체)과 NTC(Negative Temperature Coefficient of Resistance) 서미스터(thermistor)등이 사용될 수 있다. 온도에 따른 저항의 변화가 선형적인 Pt100과 달리 NTC는 지수함수(exponential)적인 저항 변화를 보이는 문제가 발생한다. 그래서 NTC에서 측정이 가능한 온도 범위를 여러 구간으로 나눈 후, 각 구간의 미세한 온도 변화를 선형 방정식으로 근사화하는 방법을 통해서 NTC의 비선형성을 보상하는 것이 필요하다. 도 2, 도 3은 상기와 같은 NTC와 Pt100의 전기적 특성을 보이는 온도 변화에 따른 (출력) 전압 변화 그래프이다.
컨트롤러(10)는 열부하 기준온도와 센서(40)로 부터의 실 온도를 비교하여 에러(error) 및 온도 변화량(△t)을 검출한다. 온도 변화는 1차 미분방정식으로 표현할 수 있다. 레이저 열 부하가 상대적으로 크다면 비교적 큰 시상수(time constant)를 가지며 온도가 변화하게 된다. 컨트롤러(10)에 내장된 PID 제어부에 서는 에러와 온도 변화량으로부터 온도 제어 신호 PWM1 또는 PWM2를 발생한다. H-브리지는 도 4의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 H 형으로 배열된 4 개의 스위치부(sw1, sw2, sw3, sw4)를 구비하며 그 중심의 부하(load)에 열전소자가 접속된다. H 브리지의 스위치부는 대각선 방향으로 동시 작동하여 PWM1, PWM2에 의해 부하(load)에 대한 전류 공급 및 전류 방향을 결정한다. 도 2의 (a)와 (b)는 브리지의 작동에 의해 부하에 대한 공급전압(Vsupply)의 흐름, 즉 전류의 방향의 전환을 보인다. 이러한 전류의 전환에 따르면, 부하에 연결된 열전소자는 펠티어 효과(Peltier Effect)에 의해 흡열 또는 발열을 일으킨다.
도 4의 (a), (b)는 H-브리지의 구조를 개념적으로 표시한 것으로, 상기 스위치부(sw1, sw2, sw3, sw4)들은 PWM1, PWM2에 의해 작동하는 하나 이상의 트랜지스터를 포함하며, 일반적으로 초단의 전류 증폭 트랜지스터와 이에 의해 작동하는 대용량 스위칭 트랜지스터를 포함한다. 도 4의 (a), (b)에서 sw3오 sw4에 연결된 인버터는 sw3와 sw4 각각이 sw1, sw2 각각과 상반된 작동을 가짐을 상징적으로 표현하다.
상기 콘트롤러로서 예를 들어 PID 제어 알고리즘이 구현된 32비트 DSP 컨트롤러(TMS320F2812)를 이용할 수 있다. 이 DSP 컨트롤러는 최대 150 MHz의 동작 속도를 가지며 16 채널의 12비트 ADC나 플래시 메모리, PWM 파형 발생기 등 다양한 주변 회로를 탑재하고 있어서 제어용으로 유용하다. DSP 컨트롤러는 온도 센서를 통해 열 부하의 온도 변화를 관찰하여 열 부하의 용량을 추정한 후, 자동 동조(auto gain) 방식에 의한 적절한 이득과 함께 PID 제어를 수행한다. 실제 열 부 하 온도(PV)와 목표 온도(SP) 사이의 오차는 비례 모드 오차(Proportional mode error), 적분 모드 오차(Integral mode error), 미분 모드 오차(Derivative mode error) 등으로 나뉘는데 이들의 합이 H-Bridge의 동작을 결정하는 PWM의 듀티(duty)를 결정하는 제어 신호가 된다.
연속 시간 영역(Continuous time domain)에서의 PID 알고리즘은 아래와 같이 표현된다.
Figure 112008070296589-PAT00001
여기에서,
u(t): PWM 신호의 듀티를 결정하는 제어 신호
e(t): 현재 열 부하의 온도와 목표 온도와의 오차
t: 연속 시간 영역(continuous time domain)에서의 시간 변수
τ: 적분 계산을 하기 위한 시간 변수
K P : 비례모드 이득(Proportional mode gain)
K I : 적분모드 이득(Integration mode gain)
K D : 미분모드 이득(Derivative mode gain)
컨트롤러에서 PID 알고리즘을 적용하기 위해서 이산시간 영역(discrete time domain)으로 변환해야 한다. 적분 모드 연산과 미분 모드 연산을 위한 가장 효율적인 방법은 각각 사다리꼴 적분 근사법(trapezoidal sum approximation)과 후진차분 근사법(backwards-difference approximation)이다. 비례 모드 연산은 특별한 근사 기법이 없이 진행될 수 있으며, 따라서, 상기 모드 연산들은 각각 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008070296589-PAT00002
위의 식에서 h와 k는 각각 샘플링 주기(period)와 이산시간 영역에서의 인덱스(index)를 의미한다. 수식을 간단하게 표현하기 위해서 제어 신호의 이득을 아래와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112008070296589-PAT00003
위와 같은 과정을 통해 이산시간 영역의 PID 제어 신호는 아래의 식으로 표현할 수 있다.
Figure 112008070296589-PAT00004
시간이 경과할수록 제어 신호의 합이 발산하게 되는 문제가 발생하는데, 이 를 해결하기 위해서 제어 신호의 합은 이동 합(running sum)으로 표현한다. 현재 컨트롤러에서 구현된 PID 알고리즘은 아래의 두 식으로 표현된다.
Figure 112008070296589-PAT00005
아래의 코드는 구체적인 실시예로서 PID 알고리즘 연산 부분의 주요 코드(C 언어)의 일부이다.
void PidCtrl1 ( PID *x) { /*** variable definition ***/ float32 e, up , ui , ud ; // PID 연산과정에 쓰일 변수 /*** Form the error ***/ e = Temp _ ADJ _ deg - Temp _ NTC _ deg ; 목표온도 - 현재온도 ; 온도 오차 계산 /*** P- mode calculation ***/ up = Kp * e; // P-mode error 계산 // Kp : P-control gain /*** I- mode calculation ***/ ui = ui1 + ( Ki * (e + e1 )); // I-mode error 계산 // ui1: PidCtrl1함수는 DSP 컨트롤러가 동작하는 동안 무한 반복 실행됨 // ui1은 직전 PID 연산에서 얻어진 I-mode error를 의미함 // 프로그램 초기화 단계에서는 0으로 설정됨 // e1: 직전 PID 연산에서 계산된 온도 오차(초기화 단계에서는 0으로 설정됨) // Ki: I-control gain /*** D- mode calculation ***/ ud = Kd * (e - e1 ); // D-mode error 계산 // Kd: D-control gain /*** update the controller history ***/ e1 = e; ui1 = ui ; // 현재의 온도 오차와 I-mode error를 저장하여 // 다음 PidCtrl함수가 실행될 때, // 직전 온도 오차직전 I- mode error로 사용됨 /*** Form the total control signal ***/ u = up + ui + ud; // u: total control signal }
구체적으로 콘트롤러의 펌웨어는 아래와 같이 실시하였다.
가) PWM 주파수
DSP 콘트롤러의 150 MHz 메인 클럭을 Gptimer1의 기준 동작 주파수로 분주없이 사용하였다. 예를 들어, Gptimer1의 주기를 1023로 설정하여 150 MHz 메인 클럭 의 1024 주기 동안 카운트 하도록 하면 PWM 주파수가 146.48 kHz로 결정된다.(150 MHz / 1024 = 146.48 kHz)
나) ADC를 수행하는 빈도(ADC sampling rate)
PID 알고리즘은 무한 반복되는 ADC 인터럽트 서비스 루틴이 실행되면서 동작하는데, 1초 동안 ADC 인터럽트 서비스 루틴이 실행되는 횟수를 메인 클럭(150MHz)을 128 분주하여 Gptimer2의 기준 동작 주파수(150 MHz/128 = 1.1718 MHz)로 사용하였다. 예를 들어, Gptimer2의 주기를 5999로 설정하면 195.3 Hz의 sampling rate으로 ADC를 수행하게 된다. (150 MHz / 128) / 6000 = 195.3 Hz
다) ADC 인터럽트 서비스 루틴(Interrupt Service Routine)
온도 센서를 통해 현재의 온도를 읽어 들이고, 이를 열 부하의 온도에 따른 P, I, D 각 이득을 룩업 테이블(Look-up table)에서 불러온 후, PID 연산을 수행한다. 룩업 테이블로 부터 각 이득을 불러오기 위한 인덱스는 열 부하의 단위 시간에 따른 온도 변화량 및 설정 온도와의 차이이며, 이러한 인덱스에 의해 얻어진 P-이득, I-이득, D-이득이 PID 제어 연산에 적용된다.ID 알고리즘 동작의 전체 제어 신호(total control signal)이 PWM1, PWM2 출력의 듀티를 결정한다. 전술한 바와 같이 콘트롤러에서 두 개의 PWM 출력(PWM1, PWM2)이 H-브리지로 입력되어 열 부하에 대한 온도제어가 이루어진다.
여기에서, 예를 들어, PWM1은 냉각 동작과 관련되며, PWM2는 발열 동작과 관련될 수 있다. PWM의 듀티는 최소 10%, 최대 90%로 제한하는 것이 바람직하다.
열 부하의 실제 온도가 설정(목표) 온도보다 큰 경우, 냉각(cooling) 동작이 지배적(dominant)이다. 즉, PWM1의 듀티는 50% 이상이며, PWM2의 듀티는 50% 미만이 되며, 따라서 냉각이 진행된다. 예를 들어, PWM1의 듀티가 90%이고, PWM2의 튜티가 10%인 경우 PWM 출력의 0.9 주기 동안 TEC는 냉각 동작을 하며, 0.1 주기 동안은 가열 동작을 하며, 실질적으로는, 0.8 주기 동안 TEC가 냉각 동작을 한다.
열 부하의 실제 온도가 설정 온도보다 작은 경우, 가열(heating) 동작이 지배적(dominant)이며 따라서 냉각이 진행된다. 즉, 이 경우, PWM1의 듀티는 50% 미만이며, PWM2의 듀티는 50% 이상이다. 예를 들어, Ex> PWM1의 듀티가 10%이고, PWM2의 듀티가 90%인 경우, PWM 출력의 0.1 주기 동안 TEC가 냉각 동작을 하며, 0.9 주기 동안 가열 동작을 한다. 따라서, 실질적으로, 0.8 주기 동안 TEC가 가열 동작을 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 열부하의 온도 제어 과정을 설명하는 플로우 챠트이다.
100 단계 : 최초에 열제어 장치의 전원이 켜지는 단계로서 PWM 듀티는 50%, 즉 냉각과 발열이 동등한 열적 평형단계를 유지하여 열 부하에 대한 냉각 또는 가열이 일어나지 않는다.
110 단계 : 열부하, 예를 들어 레이저 장치의 온도와 온도 변화량을 측정한다.
120 단계 : 설정(목표) 온도와 레이져 열 부하의 온도 비교하여 온도차를 구한다. 이때에 설정 온도는 펌웨어에서 정의되거나 하드웨어 상에서 결정될 수 있다.
130 단계 : 룩업 테이블로 부터 그에 상응하는 P, I, D 이득을 취한다. 이때에 이득 선정을 위한 파라메터(인덱스)는 전술한 바와 같이 설정 온도와 열 부하 온도의 차 및 열 부하의 온도 변화량이다.
140 단계 : 전단계의 PID 제어 연산 과정에서 저장된 I 모드 오차와 전체 오차를 불러온다. 이때에 초기 단계에서는 오차는 0 이다.
150 단계 : 130 단계와 140 단계에서 얻은 값을 바탕으로 전술한 바와 같은 PID 제어 연산 수행한다.
160 단계 : 현재 제어 연산 단계에서 새롭게 발생한 I 모드 오차와 전체 오차를 저장한다.
170 단계 : 제어 연산 단계로 부터 얻어진 P 모드 오차, I 모드 오차, D 모드 오차의 합 신호인 전체 오차 신호를 이용해 냉각에 관련된 PWM1, 가열에 관련된 PWM2를 포함하는 PWM 신호를 발생한다. 이때에 듀티 비는 최소 10%, 최대 90%로 제한하다.
180 단계 : 상기 PWM 신호에 의해 H-브리지를 작동시켜 H-브리지의 부하에 연결되어 있는 열전소자를 작동시킨다.
190 단계 : 연전소자가 작동되며 부하의 온도에 따라 냉각 또는 발열에 의해 열부하의 온도가 제어된다.
위의 110 단계에서 190 단계를 무한 반복하여 연속적인 열부하의 온도 제어를 행한다.
상기와 같은 열부하 온도 제어 장치 및 방법은 실시간으로 제어 결과를 학습하고 그 결과로부터 항상 최적의 PID 이득을 설정하여 다음 제어 사이클에 반영하는 기술인 오토 튜닝(자동 동조)기법을 적용한다. 열 부하의 온도를 일정하게 맞추기 위해 PID 제어 알고리즘이 구현된 고속의 DSP 컨트롤러(예를 들어 TMS320F2812)가 장착된 TEC 모듈로 열 부하의 용량을 정밀하게 측정하고 그 용량에 따라 듀티가 가변적인 PWM 신호를 발생한 후, H-브리지를 통해 열 부하와 연결되어 있는 열전소자를 가열 또는 냉각시킨다. 이것은 급격한 온도 변화가 발생하는 레이저 장비를 특정 온도로 유지하게 하는 열 부하 온도 제어 시스템에 매우 적합하다.
PID 제어기는 제어 성능이 우수하여 산업 현장에서 많이 활용되고 있으나 적용 대상이 단일 입출력 시스템에 한정되는 단점이 있다. 그러므로 입력과 출력이 각각 두 개 이상인 레이저 장비의 열 부하 온도 제어 과정에 적용하기 위해서는 입력과 출력을 일대일로 대응시키는 분해 과정을 통해서 여러 개의 단 입출력 모델을 구하여 각각에 대해 PID 제어기를 적용해야 한다. 본 발명에 의하면, 32비트의 고성능 DSP 컨트롤러를 채택하여 레이저 장비의 각 부분에 대한 모델링 작업을 진행해야 하며, 다양한 온도 환경과 열 부하 크기에 따른 반복적인 온도 제어 실험을 통해 오토튜닝을 위한 다양한 PID 이득을 구할 수 있게 된다.
지금까지, 본원 발명의 이해를 돕기 위하여 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 시스템의 블럭도이다.
도 2 및 도 3은 NTC와 Pt100의 전기적 특성을 보이는 그래프이다.
도 4는 온도 제어부에 적용되는 H-브리지의 동작을 설명하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어 방법을 설명하는 플로우 챠트이다.

Claims (10)

  1. 열 부하로부터 온도를 측정하는 온도 측정부;
    열 부하의 온도를 제어하는 열전소자(Thermo-electric cooler);
    상기 온도 측정부로부터의 신호를 이용해 열부하의 온도 변화 및 온도 변화량을 검출하고, 온도 변화 및 온도 변화량을 이용해 PID(Proportional-Integral -Derivative) 제어 알고리즘에 의해 비례 모드오차, 적분 모드 오차 및 미분 모드 오차에 의한 PWM 신호를 발생하는 콘트롤러;
    PWM 신호에 의해 작동하는 것으로 열전소자를 포함하는 온도 제어부;를 포함하는 온도 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PID 제어 알고리즘은 각 단계에서 얻어진 적분 모드 오차와 전체 오차를 저장하고, 다음 단계에서 상기 오차 들을 연산에 이용하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열 부하는 레이저 장치인 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 제어부는 H-브리지를 포함하고,
    상기 콘트롤러로 부터의 PWM 신호는 H 브리지에 인가되는 것으로 냉각에 관련된 PWM 신호와 가열에 관련되는 PWM 신호를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열 부하는 레이저 장치인 것을 특징으로 하는 온도 제어 시스템.
  6. 열부하로부터 온도를 검출하여 열부하의 온도 오차와 온도 변화량을 검출하는 단계;
    온도 오차와 온도 변화량을 이용해 PID 제어연산을 행하는 단계;
    PID 제어 연산으로부터 총 에러 신호를 이용해 온도 제어용 PWM 신호를 발생하는 단계;
    상기 PWM 신호를 이용해 열 부하에 결합되는 열전 소자를 제어하는 단계;를 포함하는 온도 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 PID 제어 알고리즘은 각 단계에서 얻어진 적분 모드 오차와 전체 오차를 저장하고, 다음 단계에서 상기 오차 들을 연산에 이용하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 열 부하는 레이저 장치인 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 제어부는 H-브리지를 포함하고,
    상기 콘트롤러로 부터의 PWM 신호는 H 브리지에 인가되는 것으로 냉각에 관련된 PWM 신호와 가열에 관련되는 PWM 신호를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 열 부하는 레이저 장치인 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.
KR1020080098779A 2008-10-08 2008-10-08 열 부하 온도 제어 시스템 및 방법 KR20100039703A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101237936B1 (ko) * 2011-08-24 2013-02-28 (주)테키스트 열전소자 극성전환시 발생되는 데드존을 에너지 효율적으로 회피하는 반도체 제조 설비의 온도제어시스템
KR101424770B1 (ko) * 2013-03-21 2014-08-01 최병규 전원 공급 장치
KR20190006114A (ko) * 2017-07-06 2019-01-17 리빙케어소재기술(주) 열전소자의 파라미터 측정장치

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