Abstract
The power control of the existing heating element has been using the On-Off control, phase control, and PWM control. In case of controlling power PTC heating element developed recently with the existing method, the temperature is unable to be precisely controlled or the harmful electromagnetic wave to human body is generated. In this paper, We suggest the power control of PTC heating cable using variable AC Cycles. This regards the AC cycle of N as the unit of the power control. It determines On-Off for each cycle. It is the AC power control method in which it arranges the on-cycle in N cycles in the random and it supplies the current continuously. At this time. the minimal electric power amount becomes 1/N. The maximum current amount becomes 1 and sets up the number of on cycles according to the set value and can control the electric power with the step of N consistently. In the PTC heating system, we show that proposed power control method is superior in the EMI and temperature control property using MATLAB simulation, experiments and measurements.
기존 발열체의 전력제어는 On-Off 제어, 위상제어, PWM 제어를 사용해왔다. 최근 개발된 PTC 발열체를 기존의 방법으로 전력제어를 하였을 경우, 온도를 정밀하게 제어하지 못하고 인체에 유해한 전자파가 발생한다. 본 논문은 AC Cycles 가변을 이용한 PTC 열선의 전력 제어를 제안한다. 이것은 N개의 교류 cycle을 전력 제어의 단위로 간주하여, 각 cycle 마다 On-Off 여부를 결정하여 N cycles 내의 on-cycle 을 랜덤하게 배치하여 지속적으로 AC전력제어방법이다. 이 때 최소 전력량은 1/N이 되고 최대 전력량은 1이 되며 설정 값에 따라 on cycle의 수를 설정하여 N개의 단계로 일정하게 전력을 제어할 수 있다. PTC 열선과 온도센서를 사용한 발열 시스템에서 제안한 전력제어 방식이 전자파 발생과 온도제어 특성에서 우수함을 MATLAB simulation과 실험 및 측정을 통하여 확인하였다.