[實(shí)用新型]一種多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420331093.1
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN203911794U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜松林;吳小鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 杜松林;吳小鳴;孟文博;佟寶全;張繼新;張和平
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 北京權(quán)泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11460
• 代理人: 王道川

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電源裝置，特別是一種多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置。

背景技術(shù)

多晶硅作為電氣負(fù)載時，是一個隨溫度迅速變化的電阻。常溫下，一對多晶硅棒電阻值大約100千歐，當(dāng)多晶硅棒棒身溫度達(dá)到還原反應(yīng)溫度1080℃時，一對多晶硅棒的電阻值降低到10歐左右。為多晶硅棒加熱供電的啟動電源電壓范圍為10千伏-500伏?，F(xiàn)有的多晶硅棒高壓啟動電源全部采用可控硅多級交流調(diào)壓原理，然后通過原邊多抽頭的升壓變壓器為一對多晶硅棒供電，其存在以下缺陷：

(1)功率因數(shù)低并且諧波電流大，不能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)；

(2)變壓器副邊由于輸出電壓范圍寬，變壓器設(shè)計(jì)容量大(輸出有功功率的7倍)，成本高；

(3)輸出交流電壓，峰值電壓是有效值的1.414倍，無法解決還原爐爐體的絕緣問題；

(4)對倒棒和絕緣擊穿引起的過流，由于可控硅不能快速關(guān)斷，往往會出現(xiàn)快熔燒斷，而不是無損壞故障處理；

(5)不易實(shí)現(xiàn)端電壓為0的3對棒高壓啟動。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種多晶硅用新型高壓啟動電源裝置，不僅具有較高的功率因數(shù)、較低的諧波電流，而且無需將變壓器的容量設(shè)計(jì)得過大，同時還可以解決還原爐爐體絕緣的問題，進(jìn)行無損壞故障處理，實(shí)現(xiàn)對端電壓為0的3對多晶硅棒高壓啟動。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置，包括三相變壓器、高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P1、高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P2和三相電抗器，所述三相電抗器包括電抗器L1、電抗器L2和電抗器L3；三相變壓器的三相電輸出端分別與高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P1的三相電輸入端和高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P2的三相電輸入端連接，高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P1的正極出線依次串聯(lián)電抗器L1和第一對多晶硅棒R1后接地，高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P2的正極出線依次串聯(lián)電抗器L3和第三對多晶硅棒R3后接地，高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P1和高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P2并聯(lián)后的負(fù)極出線串聯(lián)電抗器L2后接地。

上述多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置，高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P1或高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P2均包括m個并聯(lián)的斬波模塊，m≥1且m為整數(shù),每個斬波模塊的三相電輸入端分別與三相變壓器的三相電輸出端連接。

上述多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置，在每個斬波模塊中：二極管整流橋的一個輸出端口分別與有極性的電容器C的陽極、IGBT場效應(yīng)管Q1的集電極和二極管D1的陰極連接，二極管整流橋的另一個輸出端口分別與有極性的電容器C的陰極、IGBT場效應(yīng)管Q2的發(fā)射極和二極管D2的陽極連接，IGBT場效應(yīng)管Q1和二極管D1并聯(lián)，IGBT場效應(yīng)管Q2和二極管D2并聯(lián)，并且IGBT場效應(yīng)管Q1的發(fā)射極和二極管D1的陽極連接后與IGBT場效應(yīng)管Q2的集電極連接，IGBT場效應(yīng)管Q2的集電極和二極管D2的陰極連接。

上述多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置，所述三相變壓器設(shè)有N個互相絕緣的副邊，N＝m≥1，二極管整流橋的三相電輸入端與三相變壓器的副邊連接。

上述多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置，每個所述斬波模塊所設(shè)定的額定電壓為1000伏。

上述多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置，所述高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P1和高壓直流單相IGBT調(diào)壓器P2的輸出電壓為1000M伏，M小于或等于N。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1.本實(shí)用新型中的三相電抗器限制倒棒和絕緣短路的電流上升率，從而避免倒棒和絕緣擊穿而產(chǎn)生過流，進(jìn)而避免多晶硅棒的快熔燒斷，實(shí)現(xiàn)無損壞故障處理；

2.本實(shí)用新型中的高壓直流單相IGBT調(diào)壓器中的二極管整流橋可以使本實(shí)用新型的功率因數(shù)大于或等于0.97，從而變壓器的設(shè)計(jì)容量無需太大即可滿足需要；

3.本實(shí)用新型中的三相變壓器所設(shè)的N個互相絕緣的副邊使得本實(shí)用新型輸出電流中的諧波電流相互抵消；

4.本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)對端電壓為0的3對多晶硅棒的高壓啟動；

5.使用本實(shí)用新型對多晶硅棒進(jìn)行高壓啟動，可以解決還原爐爐體的絕緣問題。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置的工作原理圖；

圖2為本實(shí)用新型多晶硅棒用新型高壓啟動電源裝置的高壓直流單相IGBT調(diào)壓器及三相變壓器的電路連接示意圖。

具體實(shí)施方式