一种管式PECVD温度控制系统技术方案

一种管式PECVD温度控制系统，它包括主控制器、温度控制器、可控硅触发板、可控硅、变压器、多对热电偶，所述的热电偶的信号输出端与温度控制仪的信号输入端相连，温度控制仪的控制信号输出端与可控硅触发板的控制信号输入端相连，可控硅触发板的输出端与可控硅的控制信号输入端相连，可控硅的输出端通过变压器与炉管内的加热电阻丝相连接，主控制器与温度控制仪相连。本实用新型专利技术可以解决传统控制温度追求整个过程中温度的平衡，由于炉体本身特性及开关炉门前后环境的差异，造成开始温度升温慢，而后超温大的现象。本实用新型专利技术忽略辅助工艺时的温度，主要控制镀膜过程中的温度，使其满足工艺要求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术设计太阳能光伏领域，尤其涉及一种管式PECVD温度控制系统。
技术介绍
PECVD即等离子体增强的化学气相沉积，有助于提高太阳能电池片转化效率。管式PECVD技术原理是利用低温等离子体作能量源，硅片置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在硅片表面形成固态薄膜。沉积温度对沉积膜的厚度及均匀性有较大的影响，是决定镀膜是否成功的重要参·数之一，而目前对镀膜过程中温度的控制存在以下难点I、电阻炉滞后性大，升温慢，超温大；2、外界环境变化不定，温度场不容易控制。
技术实现思路
本技术主要针对管式PECVD在镀膜工艺过程中的温度控制难度大的问题通过采用提前加温、分段控制的方式解决传统温控仪升温速度慢、超温大的问题。本技术是通过如下技术方法实现的一种管式PECVD温度控制系统，所述的温度控制系统包括主控制器、温度控制器、可控硅触发板、可控硅、变压器、多对热电偶，所述的每对热电偶分为内热电偶和外热电偶，外热电偶安装在加热电阻丝中间，内热电偶安装在炉管内壁上，热电偶的信号输出端与温度控制仪的信号输入端相连，温度控制仪的控制信号输出端与可控硅触发板的控制信号输入端相连，可控硅触发板的输出端与可控硅的控制信号输入端相连，可控硅的输出端通过变压器与炉管内的加热电阻丝相连接，主控制器与温度控制仪相连。所述的温度控制器包括温度采集单元和温度PID控制单元，所述的温度采集单元的温度信号输入端与热电偶的信号输出端相连，温度采集单元的温度信号输出端与温度PID温度控制单元的温度信号输入端相连，所述的温度PID控制单元的信号输出端与可控硅触发板的控制信号输入端相连，温度PID控制单元的通过通讯的方式(RS485通讯协议)从主控制器获得温度设定值。所述的温度控制器采用的是可编程逻辑控制器。所述的温度控制器的通过RS485通讯协议方式从主控制器获得温度设定值。所述的热电偶的数目主要根据炉管长度确定，数目越多越能准确反映炉管内部温度场。本技术的有益效果是本技术可以解决传统控制温度追求整个过程中温度的平衡，由于炉体本身特性及开关炉门前后环境的差异，造成开始温度升温慢，而后超温大的现象。本技术忽略辅助工艺时的温度，主要控制镀膜过程中的温度，使其满足工艺要求。附图说明图I为本技术的一种管式PECVD温度控制器的整体示意图。图中1-主控制器、2-温度控制器、3-可控硅触发板、4-可控硅、5-变压器、6_热电偶、7-加热电阻丝、8-炉管。具体实施方式如图I所示，一种管式PECVD温度控制系统，所述的温度控制系统包括主控制器I、温度控制器2、可控硅触发板3、可控硅4、变压器5、多对热电偶6，所述的每对热电偶6分为内热电偶和外热电偶，外热电偶安装在加热电阻丝7中间，内热电偶安装在炉管8内壁上，热电偶6的信号输出端与温度控制仪2的信号输入端相连，温度控制仪2的控制信号输出端与可控硅触发板3的控制信号输入端相连，可控硅触发板3的输出端与可控硅4的控制信号输入端相连，可控硅4的输出端通过变压器5与炉管8内的加热电阻丝7相连接，控制变压器5的功率输出，从而达到调节温度的效果，主控制器I与温度控制仪2相连。 所述的温度控制器2包括温度采集单元和温度PID控制单元，所述的温度采集单元的温度信号输入端与热电偶6的信号输出端相连，温度采集单元的温度信号输出端与温度PID温度控制单元的温度信号输入端相连，所述的温度PID控制单元的信号输出端与可控硅触发板3的控制信号输入端相连，温度PID控制单元的通过通讯的方式(RS485通讯协议)从主控制器I获得温度设定值。PID是一种回路控制数学模型，其含义P—比例控制，I一积分控制，D—微分控制。所述的可控硅触发板的输出端与可控硅的控制信号输入端相连，所述的可控硅通过电路与变压器连接，控制变压器的功率输出。当该控制系统工作时，热电偶6将测到的温度值输入给温度控制器2的温度采集输入端口，温度控制器2将此温度值与主控制器I发出的温度设定值相比较，进行PID数学运算后，得到加热功率控制信号，此控制信号通过温度控制器2的控制信号输出端传给可控硅触发板3，可控硅触发板3将温度控制器2所发出的控制信号转换成可控硅4控制信号传给可控硅4，可控硅4通过电路与变压器5连接，从而调节加热电阻丝7的加热功率的大小，达到调节温度的目的，使炉管温度达到并稳定在温度设定值附近。又由于炉管8内部环境不是一直不变的，随着炉门的开关，炉管8内部温度会发生较大的变化，当炉门打开时，炉管8温度会大幅度下降，此时，温度控制器2发出满功率加热的控制信号，使炉管8温度在开炉门时不至于下降的太低，当关上炉门时，炉管温度会迅速上升，此时温度控制器2根据温度上升速率的快慢发出零功率加热或小功率加热的控制信号，预防过大的超温现象出现。当温度变化趋于稳定时，再转化为正常PID运算控制。权利要求1.一种管式PECVD温度控制系统，所述的管式PECVD包括加热电阻丝(7)和炉管(8)，加热电阻丝(7)安装在炉管(8)内，其特征在于所述的温度控制系统包括主控制器(I)、温度控制器(2)、可控硅触发板(3)、可控硅(4)、变压器(5)和多对热电偶(6)，所述的每对热电偶(6)分为内热电偶和外热电偶，外热电偶安装在加热电阻丝(7)中间，内热电偶安装在炉管(8)内壁上，热电偶(6)的信号输出端与温度控制仪(2)的信号输入端相连，温度控制仪(2)的控制信号输出端与可控硅触发板(3)的控制信号输入端相连，可控硅触发板(3)的输出端与可控娃(4)的控制信号输入端相连,可控娃(4)的输出端通过变压器(5)与炉管(8 )内的加热电阻丝(7 )相连接，主控制器(I)与温度控制仪(2 )相连。2.根据权利要求I所述的一种管式PECVD温度控制系统，其特征在于所述的温度控制器(2)包括温度采集单元和温度PID控制单元，所述的温度采集单元的温度信号输入端与热电偶(6)的信号输出端相连，温度采集单元的温度信号输出端与温度PID温度控制单元的温度信号输入端相连，所述的温度PID控制单元的信号输出端与可控硅触发板(3)的控制信号输入端相连。3.根据权利要求I所述的一种管式PECVD温度控制系统，其特征在于所述的温度控制器(2 )采用的是可编程逻辑控制器。4.根据权利要求I所述的一种管式PECVD温度控制系统，其特征在于所述的温度控制器(2)的通过RS485通讯协议方式从主控制器(I)获得温度设定值。5.根据权利要求I所述的一种管式PECVD温度控制系统，其特征在于所述的热电偶(6)的数目主要根据炉管(8)长度确定，数目越多越能准确反映炉管(8)内部温度场。专利摘要一种管式PECVD温度控制系统，它包括主控制器、温度控制器、可控硅触发板、可控硅、变压器、多对热电偶，所述的热电偶的信号输出端与温度控制仪的信号输入端相连，温度控制仪的控制信号输出端与可控硅触发板的控制信号输入端相连，可控硅触发板的输出端与可控硅的控制信号输入端相连，可控硅的输出端通过变压器与炉管内的加热电阻丝相连接，主控制器与温度控制仪相连。本技术可以解决传统控制温度追求整个过程中温度的平衡，由于炉体本身特性及开关炉门前后环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管式PECVD温度控制系统，所述的管式PECVD包括：加热电阻丝（7）和炉管（8），加热电阻丝（7）安装在炉管（8）内，其特征在于所述的温度控制系统包括：主控制器（1）、温度控制器（2）、可控硅触发板（3）、可控硅（4）、变压器（5）和多对热电偶（6），所述的每对热电偶（6）分为内热电偶和外热电偶，外热电偶安装在加热电阻丝（7）中间，内热电偶安装在炉管（8）内壁上，热电偶（6）的信号输出端与温度控制仪（2）的信号输入端相连，温度控制仪（2）的控制信号输出端与可控硅触发板（3）的控制信号输入端相连，可控硅触发板（3）的输出端与可控硅（4）的控制信号输入端相连，可控硅（4）的输出端通过变压器（5）与炉管（8）内的加热电阻丝（7）相连接，主控制器（1）与温度控制仪（2）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，
申请(专利权)人：南京科达新控仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：