專利名稱：一種管式pecvd溫度控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型設計太陽能光伏領域，尤其涉及一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)。
背景技術：
PECVD即等離子體增強的化學氣相沉積，有助于提高太陽能電池片轉化效率。管式PECVD技術原理是利用低溫等離子體作能量源，硅片置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電使樣品升溫到預定的溫度，然后通入適量的反應氣體，氣體經一系列化學反應和等離子體反應，在硅片表面形成固態(tài)薄膜。沉積溫度對沉積膜的厚度及均勻性有較大的影響，是決定鍍膜是否成功的重要參·數之一，而目前對鍍膜過程中溫度的控制存在以下難點I、電阻爐滯后性大，升溫慢，超溫大；2、外界環(huán)境變化不定，溫度場不容易控制。
發(fā)明內容本實用新型主要針對管式PECVD在鍍膜工藝過程中的溫度控制難度大的問題通過采用提前加溫、分段控制的方式解決傳統(tǒng)溫控儀升溫速度慢、超溫大的問題。本實用新型是通過如下技術方法實現的一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，所述的溫度控制系統(tǒng)包括主控制器、溫度控制器、可控硅觸發(fā)板、可控硅、變壓器、多對熱電偶，所述的每對熱電偶分為內熱電偶和外熱電偶，外熱電偶安裝在加熱電阻絲中間，內熱電偶安裝在爐管內壁上，熱電偶的信號輸出端與溫度控制儀的信號輸入端相連，溫度控制儀的控制信號輸出端與可控硅觸發(fā)板的控制信號輸入端相連，可控硅觸發(fā)板的輸出端與可控硅的控制信號輸入端相連，可控硅的輸出端通過變壓器與爐管內的加熱電阻絲相連接，主控制器與溫度控制儀相連。所述的溫度控制器包括溫度采集單元和溫度PID控制單元，所述的溫度采集單元的溫度信號輸入端與熱電偶的信號輸出端相連，溫度采集單元的溫度信號輸出端與溫度PID溫度控制單元的溫度信號輸入端相連，所述的溫度PID控制單元的信號輸出端與可控硅觸發(fā)板的控制信號輸入端相連，溫度PID控制單元的通過通訊的方式(RS485通訊協(xié)議)從主控制器獲得溫度設定值。所述的溫度控制器采用的是可編程邏輯控制器。所述的溫度控制器的通過RS485通訊協(xié)議方式從主控制器獲得溫度設定值。所述的熱電偶的數目主要根據爐管長度確定，數目越多越能準確反映爐管內部溫度場。本實用新型的有益效果是本實用新型可以解決傳統(tǒng)控制溫度追求整個過程中溫度的平衡，由于爐體本身特性及開關爐門前后環(huán)境的差異，造成開始溫度升溫慢，而后超溫大的現象。本實用新型忽略輔助工藝時的溫度，主要控制鍍膜過程中的溫度，使其滿足工藝要求。
圖I為本實用新型的一種管式PECVD溫度控制器的整體示意圖。圖中1-主控制器、2-溫度控制器、3-可控硅觸發(fā)板、4-可控硅、5-變壓器、6_熱電偶、7-加熱電阻絲、8-爐管。
具體實施方式
如圖I所示，一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，所述的溫度控制系統(tǒng)包括主控制器I、溫度控制器2、可控硅觸發(fā)板3、可控硅4、變壓器5、多對熱電偶6，所述的每對熱電偶6分為內熱電偶和外熱電偶，外熱電偶安裝在加熱電阻絲7中間，內熱電偶安裝在爐管8內壁上，熱電偶6的信號輸出端與溫度控制儀2的信號輸入端相連，溫度控制儀2的控制信號輸出端與可控硅觸發(fā)板3的控制信號輸入端相連，可控硅觸發(fā)板3的輸出端與可控硅4的控制信號輸入端相連，可控硅4的輸出端通過變壓器5與爐管8內的加熱電阻絲7相連接，控制變壓器5的功率輸出，從而達到調節(jié)溫度的效果，主控制器I與溫度控制儀2相連。 所述的溫度控制器2包括溫度采集單元和溫度PID控制單元，所述的溫度采集單元的溫度信號輸入端與熱電偶6的信號輸出端相連，溫度采集單元的溫度信號輸出端與溫度PID溫度控制單元的溫度信號輸入端相連，所述的溫度PID控制單元的信號輸出端與可控硅觸發(fā)板3的控制信號輸入端相連，溫度PID控制單元的通過通訊的方式(RS485通訊協(xié)議)從主控制器I獲得溫度設定值。PID是一種回路控制數學模型，其含義P—比例控制，I一積分控制，D—微分控制。所述的可控硅觸發(fā)板的輸出端與可控硅的控制信號輸入端相連，所述的可控硅通過電路與變壓器連接，控制變壓器的功率輸出。當該控制系統(tǒng)工作時，熱電偶6將測到的溫度值輸入給溫度控制器2的溫度采集輸入端口，溫度控制器2將此溫度值與主控制器I發(fā)出的溫度設定值相比較，進行PID數學運算后，得到加熱功率控制信號，此控制信號通過溫度控制器2的控制信號輸出端傳給可控硅觸發(fā)板3，可控硅觸發(fā)板3將溫度控制器2所發(fā)出的控制信號轉換成可控硅4控制信號傳給可控硅4，可控硅4通過電路與變壓器5連接，從而調節(jié)加熱電阻絲7的加熱功率的大小，達到調節(jié)溫度的目的，使爐管溫度達到并穩(wěn)定在溫度設定值附近。又由于爐管8內部環(huán)境不是一直不變的，隨著爐門的開關，爐管8內部溫度會發(fā)生較大的變化，當爐門打開時，爐管8溫度會大幅度下降，此時，溫度控制器2發(fā)出滿功率加熱的控制信號，使爐管8溫度在開爐門時不至于下降的太低，當關上爐門時，爐管溫度會迅速上升，此時溫度控制器2根據溫度上升速率的快慢發(fā)出零功率加熱或小功率加熱的控制信號，預防過大的超溫現象出現。當溫度變化趨于穩(wěn)定時，再轉化為正常PID運算控制。
權利要求1.一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，所述的管式PECVD包括加熱電阻絲(7)和爐管(8)，加熱電阻絲(7)安裝在爐管(8)內，其特征在于所述的溫度控制系統(tǒng)包括主控制器(I)、溫度控制器(2)、可控硅觸發(fā)板(3)、可控硅(4)、變壓器(5)和多對熱電偶(6)，所述的每對熱電偶(6)分為內熱電偶和外熱電偶，外熱電偶安裝在加熱電阻絲(7)中間，內熱電偶安裝在爐管(8)內壁上，熱電偶(6)的信號輸出端與溫度控制儀(2)的信號輸入端相連，溫度控制儀(2)的控制信號輸出端與可控硅觸發(fā)板(3)的控制信號輸入端相連，可控硅觸發(fā)板(3)的輸出端與可控娃(4)的控制信號輸入端相連,可控娃(4)的輸出端通過變壓器(5)與爐管(8 )內的加熱電阻絲(7 )相連接，主控制器(I)與溫度控制儀(2 )相連。
2.根據權利要求I所述的一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度控制器(2)包括溫度采集單元和溫度PID控制單元，所述的溫度采集單元的溫度信號輸入端與熱電偶(6)的信號輸出端相連，溫度采集單元的溫度信號輸出端與溫度PID溫度控制單元的溫度信號輸入端相連，所述的溫度PID控制單元的信號輸出端與可控硅觸發(fā)板(3)的控制信號輸入端相連。
3.根據權利要求I所述的一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度控制器(2 )采用的是可編程邏輯控制器。
4.根據權利要求I所述的一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度控制器(2)的通過RS485通訊協(xié)議方式從主控制器(I)獲得溫度設定值。
5.根據權利要求I所述的一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述的熱電偶(6)的數目主要根據爐管(8)長度確定，數目越多越能準確反映爐管(8)內部溫度場。
專利摘要一種管式PECVD溫度控制系統(tǒng)，它包括主控制器、溫度控制器、可控硅觸發(fā)板、可控硅、變壓器、多對熱電偶，所述的熱電偶的信號輸出端與溫度控制儀的信號輸入端相連，溫度控制儀的控制信號輸出端與可控硅觸發(fā)板的控制信號輸入端相連，可控硅觸發(fā)板的輸出端與可控硅的控制信號輸入端相連，可控硅的輸出端通過變壓器與爐管內的加熱電阻絲相連接，主控制器與溫度控制儀相連。本實用新型可以解決傳統(tǒng)控制溫度追求整個過程中溫度的平衡，由于爐體本身特性及開關爐門前后環(huán)境的差異，造成開始溫度升溫慢，而后超溫大的現象。本實用新型忽略輔助工藝時的溫度，主要控制鍍膜過程中的溫度，使其滿足工藝要求。
文檔編號G05D23/22GK202711096SQ201220406319
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權日2012年8月16日
發(fā)明者李亮 申請人:南京科達新控儀表有限公司