[實用新型]一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路

有效

• 申請號: 201320022678.0
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN203086370U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 陳林
• 申請（專利權）人: 浙江海得新能源有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

????本實用新型涉及到一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路。?

技術背景

????光伏發電所需的多晶硅材料目前大部分采用“改進型西門子還原法”生產，即采用氫氣作為還原劑，在1100℃~1200℃的溫度下，還原三氯化硅或四氯化硅，沉積形成多晶硅棒。隨著爐內溫度的升高，硅棒截面積的增大，硅棒的電阻不斷下降。而要維持還原反應的溫度，必須保持加熱功率不變。因此，必須根據硅棒的電阻值來調節加在硅棒兩端電壓。在外部電源輸入端，一般通過切換變壓器輸出的多個繞組實現電壓的調節。多晶硅棒為純阻性負載，但由于目前采用較多的交流調壓加熱系統的頻率一般多為50Hz或60Hz，使得多晶硅棒在加熱的過程中，硅棒內部的溫度比硅棒表面的溫度要高，隨著多晶硅棒的直徑越來越大，表面溫度和芯溫的差越來越大，當內部溫度達到1414度后，將導致出現棒芯熔毀的現象，從而限制了多晶硅棒直徑大小，限制了還原爐產量的進一步提高，生產能耗較大。?

實用新型內容

本發明的目的在于提供一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，解決多晶硅棒表面和芯溫差的技術問題。

????本實用新型技術方案：一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，其特征在于包括第一、第二的逆變模塊，負載、第一、第二電容組，所述的第一逆變模塊是由第一、第二、第三開關管組并聯而成，所述的第一電容組與第三開關管組并聯；其中，電容組中包含2個電容；第一開關管組、第三開關管組的中點相互串接；所述的第二逆變模塊是由第四、第五、第六開關管組并聯而成，所述的第二電容組與第六開關管組并聯；其中，電容組中包含2個電容；第四開關管組、第六開關管組的中點相互串接；所述的第二開關管組中點與第五開關管組中點相連；所述負載的一端與第二開關管組中點相連，所述負載的另一端分別與二個電容組的中點相連。?

所述的開關管組是由二個開關管串接而成，所述的開關管是由IGBT與二極管并接而成。

本實用新型的優點：采用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應，根據多晶硅棒的直徑大小，控制通過多晶硅棒的電流大小和頻率，達到只在多晶硅棒表面進行加熱，降低生產能耗，同時降低在多晶硅棒生產后期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶硅還原生產的電能單耗。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。?

圖中，1是第一開關管組。?

具體實施方式

如圖1所示一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，包括第一、第二的逆變模塊，負載R、第一、第二電容組。?

所述的第一逆變模塊是第一、第二、第三開關管組并聯而成，所述的第一電容組與第三開關管組并聯；其中，電容組中包含2個電容；第一開關管組、第三開關管組的中點a、c點相互串接。?

所述的第二逆變模塊是由第四、第五、第六開關管組并聯而成，所述的第二電容組與第六開關管組并聯；其中，電容組中包含2個電容；第四開關管組、第六開關管組的中點d、f相互串接；所述的第二開關管組中點b與第五開關管組中點e相連；所述負載R一端與第二開關管組中點b相連，所述負載R的另一端分別與二個電容組的中點相連。?

所述的開關管組是由二個開關管串接而成，所述的開關管是由IGBT與二極管并接而成。?

工作原理?

當處于半橋工作模式時，當第一逆變模塊的一個橋臂的上管IGBT導通時，同時另外一個橋臂的上管IGBT也導通，此時電流從直流母線電容的正端流出，通過兩個橋臂的上管IGBT，流入電阻負載R，然后進入直流母線電容組的中點h。在另外時刻，當第二逆變模塊的一個橋臂的下管IGBT導通時，同時另外一個橋臂的下管IGBT導通，此時電流從直流母線電容的負端流出，通過連個橋臂的下管IGBT，流入電阻負載，然后進入直流母線電容組的的中點h。

從以上分析中可以看出，在半橋模式下，導通電流的IGBT數量增加了一倍，因此，在大電流輸出工況下，由全橋切換到半橋工作模式，會使得相同拓撲下的輸出電流能力大增。減少散熱的壓力。?

本實用新型的優點：采用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應，根據多晶硅棒的直徑大小，控制通過多晶硅棒的電流大小和頻率，達到只在多晶硅棒表面進行加熱，降低生產能耗，同時降低在多晶硅棒生產后期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶硅還原生產的電能單耗。?