一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路的製作方法
2023-05-26 15:05:01 2
專利名稱：一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路。
背景技術：
光伏發電所需的多晶矽材料目前大部分採用「改進型西門子還原法」生產，即採用氫氣作為還原劑，在1100°c 1200°C的溫度下，還原三氯化矽或四氯化矽，沉積形成多晶矽棒。隨著爐內溫度的升高，矽棒截面積的增大，矽棒的電阻不斷下降。而要維持還原反應的溫度，必須保持加熱功率不變。因此，必須根據矽棒的電阻值來調節加在矽棒兩端電壓。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。多晶矽棒為純阻性負載，但由於目前採用較多的交流調壓加熱系統的頻率一般多為50Hz或60Hz，使得多晶矽棒在加熱的過程中，矽棒內部的溫度比矽棒表面的溫度要高，隨著多晶矽棒的直徑越來越大，表面溫度和芯溫的差越來越大，當內部溫度達到1414度後，將導致出現棒芯熔毀的現象，從而限制了多晶矽棒直徑大小，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於提供一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路，解決多晶矽棒表面和芯溫差的技術問題。本實用新型技術方案:一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路，其特徵在於包括第一、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、第三開關管組並聯而成，所述的第一電容組與第三開關管組並聯；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、第六開關管組並聯而成，所述的第二電容組與第六開關管組並聯；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與二極體並接而成。本實用新型的優點:採用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應，根據多晶矽棒的直徑大小，控制通過多晶矽棒的電流大小和頻率，達到只在多晶矽棒表面進行加熱，降低生產能耗，同時降低在多晶矽棒生產後期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶矽還原生產的電能單耗。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中，I是第一開關管組。
具體實施方式
[0010]如圖1所示一種多晶矽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、第三開關管組並聯而成，所述的第一電容組與第三開關管組並聯；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、第六開關管組並聯而成，所述的第二電容組與第六開關管組並聯；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—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與二極體並接而成。工作原理當處於半橋工作模式時，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，然後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，然後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:採用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應，根據多晶矽棒的直徑大小，控制通過多晶矽棒的電流大小和頻率，達到只在多晶矽棒表面進行加熱，降低生產能耗，同時降低在多晶矽棒生產後期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶矽還原生產的電能單耗。
權利要求1.一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路，其特徵在於包括第一、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、第三開關管組並聯而成，所述的第一電容組與第三開關管組並聯；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、第六開關管組並聯而成，所述的第二電容組與第六開關管組並聯；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)的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。
2.根據權利要求1所述的一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路，其特徵在於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與二極體並接而成。
專利摘要一種多晶矽還原爐高頻加熱電源逆變主電路，包括二個相同第一、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第一、第二、第三開關管組並聯而成，第一電容組與第三開關管組並聯；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；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開關管是由於IGBT與二極體並接而成。本實用新型的優點採用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應，根據多晶矽棒的直徑大小，控制通過多晶矽棒的電流大小和頻率，達到只在多晶矽棒表面進行加熱，降低生產能耗，同時降低在多晶矽棒生產後期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶矽還原生產的電能單耗。
文檔編號H02M7/537GK203086370SQ201320022678
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月17日 優先權日2013年1月17日
發明者陳林 申請人:浙江海得新能源有限公司