CN101950961B - 制备多晶硅的直流还原系统中大电流并联开关的连接方式 - Google Patents

制备多晶硅的直流还原系统中大电流并联开关的连接方式 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型制备多晶硅的直流还原系统中大电流并联开关的连接方式。本发明的目的在于克服传统大电流并联开关的连接方式的不足，提出一种新的连接方式。其特征在于：选用3个相同型号的两极开关，1号开关的左极等效为单极开关K1，1号开关的右极和2号开关的左极并联等效为两级开关K2，2号开关的右极和3号开关的左极并联等效为两级开关K3，3号开关的右极等效为单极开关K4。采用这种新型的开关连接方式，开关的连接排既有上进下出，也有下进上出，在实现大电流情况下开关的并联连接的同时，大大简化了设备的连接方式，降低了设备成本。

Description

制备多晶硅的直流还原系统中大电流并联开关的连接方式
技术领域
本发明涉及新型制备多晶硅的直流还原系统中多路电源的并联方式，特别涉及多电源并联运行时大电流并联开关选择及其连接方式。 
背景技术
制备多晶硅的直流还原系统具有功率因数高、电耗低、硅棒成长品质高等优点，市场推广意义大。多晶硅还原过程中后期需要大电流，在直流还原系统中可采用3路电源并联提供大电流。 
图1为3路电源并联的电路示意图。三个电源U1、U2和U3的正极U1+、U2+和U3+可通过开关K1和K2连接，负极U1-、U2-和U3-可通过开关K3和K4连接，实现3路电源并联。当开关K1，K2，K3和K4闭合时，三路电源U1、U2和U3处于并联运行状态，共同为负载R供电。为了实现多路电源的并联运行，大电流并联开关K1，K2，K3和K4的选择及其连接方式的设计是关键。根据基尔霍夫定律，流经开关K2的电流近似等于流经开关K1的电流的2倍；而流经开关K3的电流近似等于流经开关K4的电流的2倍。因此为了实现多路电源的并联运行，在设计大电流并联电源系统的连接方式时除了考虑并联开关的成本、整套设备空间，还要考虑并联开关的额定电流等电气参数和连接方式。 
为了实现大电流电源系统的并联运行，传统的连接方式主要有以下2种： 
一是选用4个单极开关来连接，K1和K4容易选型，但大电流开关K2和K3不易加工，且成本很高，体积大。 
二是K1和K4选用2个单极开关，大电流开关K2和K3选用2个两极开关。其中两极开关并联起来当成单极开关用，并采用传统的上进下出的开关连接方式，如图2所示，其具体连接方式如下： 
(1)电源U1的正极U1+与单极开关K1的上端K11连接，开关K1的下端K12通过正连接排1与两级开关K2的上端K21和K23相连；电源U2的正极U2+连接在正连接排1的中间位置；电源U3的正极U3+通过正连接排2与两级开关K2的下端K22和K24相连。 
(2)同理，电源U1的负极U1-与单极开关K4的上端K41连接，开关K4的下端K42通过负连接排1与两级开关K3的上端K31和K33相连；电源U2的负极U2-连接在负连接排1的中间位置；电源U3的负极U3-通过负短接排2与K3的下端K32和K34相连。 
采用这种开关连接方式的缺点主要有：连接排用量大、成本较高、体积大、连接方式过于复杂等。 
发明内容
本发明的目的在于克服传统大电流并联开关的连接方式的不足，提出一种新的连接方式。其特征在于：选用3个相同型号的两极开关，1号开关的左极等效为单极开关K1，1号开关的右极和2号开关的左极并联等效为两级开关K2，2号开关的右极和3号开关的左极并联等效为两级开关K3，3号开关的右极等效为单极开关K4。采用这种新型的开关连接方式，开关的连接排既有上进下出，也有下进上出，在实现大电流情况下开关的并联连接的同时，大大简化了设备的连接方式，降低了设备成本。 
本发明与传统的大电流并联开关的连接方式相比，主要有以下几个优点： 
1.与传统方式相比，本发明可以减少开关数量和种类，减小设备体积； 
2.与传统方式相比，本发明开关的连接方式简单，可有效地降低成本； 
3.与传统方式相比，本发明扩展到采用3路以上电源并联的电路中时可操作性更强。 
附图说明
图1为本发明3路电源并联的电路示意图。 
图2为传统大电流并联开关的连接方式。 
图3为本发明大电流并联开关的连接方式。 
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例作详细说明。 
本发明大电流并联开关的连接方式如图3所示，1号开关的左极等效为图1中的K1，把1号开关的右极和2号开关的左极并联等效为图1中的K2，把2号开关的右极和3号开关的左极并联等效为图1中的K3，把3号开关的右极等效为图1中的K4。其具体连接方式如下： 
(1)正极：把电源U1的正极U1+与1号开关左极的上端K11相连，1号开关左极的下端K12通过正短接排1与1号开关右极的下端K14和2号开关左极的下端K22相连，电源U2的正极U2+连接在正短接排1的中间位置。电源U3的正极U3+通过正短接排2与1号开关右极的上端K13和2号开关左极的上端K21相连。这样就实现了3路电源U1、U2和U3的正极U1+、U2+和U3+之间的连接。 
(2)负极：把电源U3的负极U3-与3号开关右极的上端K33相连，3号开关右极的下端K34通过负短接排1与3号开关左极的下端K32和2号开关右极的下端K24相连，电源U2的负极U2-连接在负短接排1的中间位置。电源U1的负极U1-通过负短接排2与3号开关左极的上端K31和2号开关右极的上端K23相连。这样就实现了3路电源U1、U2和U3的负极U1-、U2-和U3-之间的连接。 
本发明适用于新型制备多晶硅的直流还原系统中大电流并联开关的连接方式，但保护范围并不局限于此，任何电力电子领域的技术人员都应尊重本发明的权利要求。 

Claims (1)

1.一种连接制备多晶硅的直流还原系统中大电流并联开关的方法，其特征在于：包括三路电源U1、U2和U3，3个相同型号的两极开关，把电源U1的正极U1+与1号两极开关左极的上端K11相连，1号两极开关左极的下端K12通过正短接排1与1号两极开关右极的下端K14和2号两极开关左极的下端K22相连，电源U2的正极U2+连接在正短接排1的中间位置，电源U3的正极U3+通过正短接排2与1号两极开关右极的上端K13和2号两极开关左极的上端K21相连，电源U3的负极U3-与3号两极开关右极的上端K33相连，3号两极开关右极的下端K34通过负短接排1与3号两极开关左极的下端K31和2号两极开关右极的下端K24相连，电源U2的负极U2-连接在负短接排1的中间位置，电源U1和负极U1-通过负短接排2与3号两极开关左极的上端K31和2号两极开关右极的上端K23相连。
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