硅碳棒電流一溫度模型建立
2024-03-04 18:41:05 點(diǎn)擊：
首先以恒溫階段硅碳棒為研究對象，對硅碳棒電流-溫度環(huán)節(jié)進(jìn)行建模。假設(shè)整個沉積反應(yīng)過程中，硅碳棒粗細(xì)均勻且各處溫度都一樣，可以根據(jù)焦耳定律、能量定律，單位時間內(nèi)硅碳棒交流電發(fā)熱產(chǎn)生的熱量減去，單位時間內(nèi)硅碳棒表面反應(yīng)吸收的熱量與沒有吸收的而是通過還原爐爐壁和底盤夾套冷卻水散失的熱量全部之和，應(yīng)等于硅碳棒存儲能量的變化率?？紤]系統(tǒng)存在滯后性，可推導(dǎo)硅碳棒電流一溫度傳遞函數(shù):式中，T.I為硅碳棒溫度和電流增量，硅碳棒兩端的電壓-IoR ,混合氣體與周圍介質(zhì)的總傳熱系K和硅戈U棒直徑。參數(shù)隨日寸間而變化;Ts一丁布ccxvy。為還原爐內(nèi)反應(yīng)混合氣體的熱比容，C為還原爐內(nèi)反應(yīng)混合氣體的質(zhì)量，C和K兩個參數(shù)隨時間變化;溫度延時時間常數(shù)i一般取512s。
恒溫加熱電源數(shù)學(xué)模型由于在沉積多晶硅的過程中，硅碳棒在高溫下，對于熱應(yīng)力比較差，對于溫度的波動很敏感。當(dāng)溫度波動較大時，硅碳棒容易發(fā)生裂棒，甚至倒棒，因此必須對硅碳棒的溫度進(jìn)行實(shí)時精確控制。而由前面分析知，最能直接快速控制溫度的方法，就是控制電流，所以我們對于電流的精確控制顯得很有必要的了，交流變換器模型為:其中被控對象1為硅碳棒兩端的電壓，被控對象2為硅碳棒溫度，主副控制器未確定。
利用比例積分控制器PI，同時結(jié)合上述框圖并取其模型如下式中，K,為積分系數(shù)，K)為比例系數(shù)。http://zsrider.com/
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