[發明專利]一種單晶爐的電源系統

在審

• 申請號: 201811051602.4
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109039120A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 王清華;薛勝;晉趙澤;田祥均;劉華友;張滔滔;高飛;陳偉;石磊
• 申請（專利權）人: 重慶大全泰來電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02M1/12;H02M3/335;H02M1/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本申請公開了一種單晶爐的電源系統，包括輸入濾波模塊、VIENNA拓撲三相整流模塊和控制器；控制器與VIENNA拓撲三相整流模塊的控制端連接，輸入濾波模塊的輸入端接入三相交流電，輸入濾波模塊的輸出端與VIENNA拓撲三相整流模塊的輸入端連接，VIENNA拓撲三相整流模塊的輸出端與單晶爐連接，以給單晶爐供電；控制器用于控制VIENNA拓撲三相整流模塊對輸入的三相交流電進行整流。本申請通過控制VIENNA拓撲三相整流工作在高頻開關狀態下，可以使輸入電流正弦化，電流畸變率低，提高功率因數，從而有效地改善了能源浪費的問題。

技術領域

本申請涉及單晶爐技術領域，特別是涉及一種單晶爐的電源系統。

背景技術

單晶爐是生產單晶硅等材料的重要設備，單晶爐工作過程中需要大功率的直流電源供電，一般要求單晶爐電源的輸出功率在0～200KW，輸出電壓在0～60V范圍內可調，輸出電流在0～3000A范圍內可調。

為了滿足單晶爐的供電要求，目前均采用較為復雜的電源系統，由控制器來控制生產過程中電源系統提供的電壓和電流，圖1為目前常用的單晶爐的電源系統，經過電感進行輸入濾波后，通過可控硅調壓、變壓器降壓升流、電感和二極管的整流以及電容的輸出濾波輸出相應范圍內可調的直流。由于整流是在低頻下進行，導致電流畸變嚴重，功率因數降低，能源浪費的問題。

因此，如何提供一種能解決上述技術問題的方案，是本領域的技術人員目前需要解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種單晶爐的電源系統，可以使輸入電流正弦化，電流畸變率低，提高功率因數，從而有效地改善能源浪費的問題。

為解決上述技術問題，本申請提供了一種單晶爐的電源系統，包括輸入濾波模塊、VIENNA拓撲三相整流模塊和控制器；

所述控制器與所述VIENNA拓撲三相整流模塊的控制端連接，所述輸入濾波模塊的輸入端接入三相交流電，所述輸入濾波模塊的輸出端與所述VIENNA拓撲三相整流模塊的輸入端連接，所述VIENNA拓撲三相整流模塊的輸出端與單晶爐連接，以給所述單晶爐供電；

所述控制器用于控制所述VIENNA拓撲三相整流模塊對輸入的三相交流電進行整流。

優選地，所述輸入濾波模塊包括第一電感、第二電感、第三電感、第四電感、第五電感、第六電感、第一電容、第二電容和第三電容；

所述第一電感的第一端、所述第二電感的第一端和所述第三電感的第一端作為所述輸入濾波模塊的輸入端，所述第四電感的第二端、所述第五電感的第二端和所述第六電感的第二端作為所述輸入濾波模塊的輸出端，所述第一電感的第二端分別與所述第四電感的第一端和所述第一電容的第一端連接，所述第二電感的第二端分別與所述第五電感的第一端和所述第二電容的第一端連接，所述第三電感的第二端分別與所述第六電感的第一端和所述第三電容的第一端連接，所述第一電容的第二端、所述第二電容的第二端均與所述第三電容的第二端連接。

優選地，所述電源系統還包括變壓模塊、二次整流模塊和輸出濾波模塊，其中，所述變壓模塊包括高頻逆變模塊和變壓器；

則所述VIENNA拓撲三相整流模塊的輸出端與所述高頻逆變模塊的輸入端連接，所述高頻逆變模塊的輸出端與所述變壓器的輸入端連接，所述變壓器的輸出端與所述二次整流模塊的輸入端連接，所述二次整流模塊的輸出端與所述輸出濾波模塊的輸入端連接，所述輸出濾波模塊的輸出端與所述單晶爐連接，所述控制器還與所述高頻逆變模塊連接；

則所述控制器還用于控制所述高頻逆變模塊將所述VIENNA拓撲三相整流模塊輸出的直流電進行逆變，以輸出頻率大于工頻頻率的交流電；

所述二次整流模塊用于對所述變壓器的輸出進行二次整流。