CN116707321B - 一种多晶硅还原电源及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多晶硅还原电源及其控制方法，主要包括主变压器、功率控制组件、调节组件、升压变压器、维持开关、击穿开关、保护开关、打压开关、切换开关、主开关；主要采用调节组件和升压变压器对硅芯组实施高压击穿，结合维持开关对击穿后的硅芯组予以维持，再运用功率控制组件使击穿后的硅芯组处于运行状态；通过保护开关对功率控制组件实现零电压保护，有效防止了击穿硅芯过程中高压串入功率控制组件，减少了功率控制组件输出端与硅芯组之间的开关器件，节省了开关器件，降低了成本和开关器件的损耗。通过采用反并联晶闸管组与可控开关组合而成的主开关，相对传统真空断路器体积更小，节省了多晶硅还原电源柜体的体积和占地空间。

Description

一种多晶硅还原电源及其控制方法
技术领域
本发明涉及多晶硅还原电源技术领域，特别涉及一种多晶硅还原电源及其控制方法。
背景技术
多晶硅还原炉通常包括主变压器、功率电源、高压启动电源，先采用高压启动电源依次对各硅芯进行高压击穿，再通过功率电源对硅芯进行持续加热，在功率电源的输出端与硅芯之间设有开关器件，如专利申请号为202210858679.2的文献中的QF1、QF2为开关器件，再如专利申请号为202222894085.5中的QF1、QF2为开关器件。该类开关器件通常为高压真空断路器，因其工作电压高、电流大，存在体积大、成本高、损耗高的问题，导致整个多晶硅还原电源柜体体积大。
随着本领域技术的发展，专利申请号为202211296549.0的文献，虽然提及采用可控开关Q1，但文字描述和附图相冲突，且变压变流器连接关系不明确，以致整个技术方案完全不能实现。主要有，其说明书0003段提到“仅通过变压变流器进行升压升流以击穿硅棒”，但说明书0007段只记载了“变压变流器的第一端与所述还原变压器的副边线圈的第二端连接”，然而，变压变流器只从N线取电是不能实现升压的。其说明书0058段记载了“所述第二可控开关Q2的第一端分别与所述辅调压器2及所述变压变流器3连接”，说明书0063段记载了“击穿：VB1、VB2→R4→Q3合闸→变压变流器3”，再结合图1，由于第二可控开关Q2的第一端分别与所述辅调压器2及所述变压变流器3连接，以致VB1、VB2输出与变压变流器3连接，造成短路，因此电流不会流经、Q3，也即不能实现第三硅芯组击穿。
为此，需要提供一种可减少功率电源与各硅芯组首尾两端之间的开关器件的多晶硅还原电源，以降低成本、降低开关损耗、减小体积和占用空间。
发明内容
本发明的目的在于取消功率电源（功率控制组件）与硅芯组之间的开关器件（如真空断路器），以节约成本、降低损耗，减小体积，节约占地面积，达到节约资源的目的，提供一种多晶硅还原电源及其控制方法。
为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
作为一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端，且可对硅芯组进行正向击穿或反向击穿的方案，提出一种多晶硅还原电源：
一种多晶硅还原电源，主要包括主变压器、功率控制组件、调节组件、维持开关、击穿开关、保护开关、升压变压器、打压开关、切换开关、主开关；
所述主变压器包括多个不同电压的输出端、一个公共输出端，多个不同电压的输出端分别与功率控制组件的输入端、调节组件的输入端连接；
所述功率控制组件的输出端与N组串联的硅芯组的首端连接，所述主变压器的公共输出端经主开关与N组串联的硅芯组的尾端连接；所述保护开关并联于功率控制组件的输出端与主变压器的公共输出端之间；N≥5，每组硅芯组中包含至少一个硅芯；
所述调节组件的输出端通过维持开关、打压开关与硅芯组连接；所述调节组件的输出端还与升压变压器的原边一端连接，升压变压器的原边另一端与主变压器的公共输出端连接；
所述升压变压器的副边一端连接至击穿开关，击穿开关经过多个打压开关分别与各硅芯组的一端连接；除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经至少一个切换开关连接至升压变压器的副边另一端；升压变压器的副边另一端经切换开关连接至主变压器的公共输出端；
或者是，所述升压变压器的副边一端连接至击穿开关，击穿开关经过多个打压开关与除第一组外的各硅芯组的尾端连接；除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经切换开关连接至升压变压器的副边另一端；第N-2组硅芯组首端经切换开关连接至主变压器的公共输出端。
在上述方案中，主要采用调节组件和升压变压器对硅芯组实施高压击穿，结合维持开关对击穿后的硅芯组予以维持，再运用功率控制组件使击穿后的硅芯组处于运行状态，通过保护开关对功率控制组件实现零电压保护，有效防止了击穿硅芯过程中高压串入功率控制组件，实现了功率控制组件输出端与硅芯组之间只需一个主开关，节省了开关器件，降低了成本和开关器件的损耗，同时还节省了多晶硅还原电源柜体的体积和占地空间。
所述保护开关包括第一保护开关；第一保护开关的第一端分别与功率控制组件的输出端、N组串联的硅芯组的首端连接，第一保护开关的第二端分别与主变压器的公共输出端、主开关的第一端连接。
所述保护开关还包括第二保护开关；第二保护开关的第一端与所述第一保护开关的第一端连接，第二保护开关的第二端接地。
在上述方案中，为了对功率控制组件实现零电压保护，有效防止击穿硅芯过程中高压串入功率控制组件，提出了保护开关及其在电路中的连接关系。
所述主变压器包括M组不同电压的输出端，所述功率控制组件包括M组输入端，功率控制组件的M组输入端与主变压器M组不同电压的输出端一一对应连接；
所述调节组件包括至少一个调节单元；
所述调节单元为一个，该调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，该调节单元的输出端连接至维持开关的第一端，同时还连接至升压变压器的原边一端；
或者是，所述调节单元为两个，包括第一调节单元、第二调节单元，其中，第一调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，第一调节单元的输出端连接至维持开关的第一端，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器任意一组不同电压的输出端，第二调节单元的输出端直接连接至升压变压器的原边一端。
所述第二调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，或连接至主变压器电压次高的输出端。
在上述方案中，通过对功率控制组件的M组输入端的开闭控制，可以选择主变压器对应的电压输出端为电路输出电压，一般来说，主变压器的第1组电压输出端所输出的电压值最高。所述调节单元可以为一个或两个，采用两个调节单元可实现叠层输出，以降低电网谐波。
作为一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的方案：
N=5，分别为第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组；所述打压开关包括第一打压开关、第二打压开关、第三打压开关、第四打压开关、第五打压开关；所述切换开关包括第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关；
所述调节组件的输出端与维持开关的第一端连接，维持开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；第一打压开关的第二端与第一硅芯组的第一端连接，第二打压开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三打压开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接，第四打压开关的第二端分别与第四硅芯组的第二端、第五硅芯组的第一端连接，第五打压开关的第二端与第五硅芯组的第二端连接；第五硅芯组的第二端还与主开关的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端与击穿开关的第一端连接，击穿开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关的第一端、第四切换开关的第一端连接，第二切换开关的第一端、第三切换开关的第一端、第四切换开关的第二端、主开关的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关的第二端分别与第一硅芯组的第二端、第二硅芯组的第一端连接，第二切换开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三切换开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接。
作为另一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的方案：
将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
作为又一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的方案：
将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接；将第三切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：将第三切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第一硅芯组、第二硅芯组中仅包含一个硅芯，剩下的硅芯组中包含二个或三个硅芯。
在上述方案中，当除第一硅芯组、第二硅芯组外的其他硅芯组包含二个或三个硅芯时，击穿、维持、运行方式与只包含一个硅芯时相同，相当于将每组硅芯组中的二个或三个硅芯当作一个串联的整体。
作为一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端，且可对5组硅芯组进行反向击穿的方案：
N=5，分别为第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组；所述打压开关包括第一打压开关、第二打压开关、第三打压开关、第四打压开关；所述切换开关包括第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关；
所述调节组件的输出端与维持开关的第一端连接，维持开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端连接；第一打压开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第二打压开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接，第三打压开关的第二端分别与第四硅芯组的第二端、第五硅芯组的第一端连接，第四打压开关的第二端与第五硅芯组的第二端连接；第五硅芯组的第二端还与主开关的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端与击穿开关的第一端连接，击穿开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关的第一端、第二切换开关的第一端、第三切换开关的第一端连接，第四切换开关的第一端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组第一端连接，第四切换开关的第二端、主开关的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关的第二端分别与第一硅芯组的第二端、第二硅芯组的第一端连接，第二切换开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三切换开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接。
每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第四硅芯组、第五硅芯组中仅包含一个硅芯，剩下的硅芯组中包含二个或三个硅芯。
所述主开关包括第一主开关V15-V16和/或第二主开关；所述第一主开关V15-V16的第一端与主变压器的公共输出端连接，第一主开关V15-V16的第二端与第N组硅芯组的第二端连接；所述第二主开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，第二主开关的第二端与第N组硅芯组的第二端连接。
在上述方案中，第一主开关V15-V16为一组反并联晶闸管，如包括至少两只反并联的晶闸管，或包括反并联晶闸管的晶闸管模块，其在所有硅芯组串联运行时工作；所述第二主开关为可控开关，如断路器或接触器。其中第二主开关的工作电流为数十安培，相对于传统主开关（真空断路器）的工作电流（3000安培左右）大幅降低，体积大幅减小。
作为一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端，且可对硅芯组进行反向击穿的方案，提出一种多晶硅还原电源的控制方法：
一种多晶硅还原电源的控制，主要包括以下步骤：
击穿第五硅芯组：闭合第一保护开关、第二保护开关、击穿开关、第三打压开关、主开关、第四切换开关、第二切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第五硅芯组；
维持第五硅芯组：断开第一保护开关、第二保护开关、击穿开关、第四切换开关、第二切换开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第五硅芯组供电，使第五硅芯组处于维持状态；
击穿第四硅芯组：闭合击穿开关、第三切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第四硅芯组；
维持第四硅芯组：断开击穿开关、第三打压开关、第三切换开关，闭合第二打压开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第四硅芯组供电，使第四硅芯组处于维持状态；
击穿第三硅芯组：闭合击穿开关、第二切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第三硅芯组；
维持第三硅芯组：断开击穿开关、第二打压开关、第二切换开关，闭合第一打压开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组供电，使第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组处于维持状态；
击穿第二硅芯组：闭合击穿开关、第一切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第二硅芯组；
维持第三硅芯组～第五硅芯组：断开击穿开关、第一打压开关、主开关，闭合第四打压开关、第四切换开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第五硅芯组、第四硅芯组、第三硅芯组供电，使第五硅芯组、第四硅芯组、第三硅芯组处于维持状态；
击穿第一硅芯组：断开第一切换开关，第一硅芯组、第二硅芯组串联形成回路，由功率控制组件经第一硅芯组、第二硅芯组对第一硅芯组实施击穿；
并联运行硅芯组：第一硅芯组、第二硅芯组组成的第一路，与第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组组成的第二路并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时，断开第四打压开关、第四切换开关，闭合主开关，形成串联回路，由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
作为一种击穿开关连接在升压变压器的原边一端，且可对硅芯组进行正向击穿的方案，提出一种多晶硅还原电源：
一种多晶硅还原电源，主要包括主变压器、功率控制组件、调节组件、维持开关、击穿开关、保护开关、升压变压器、打压开关、切换开关、主开关；
所述主变压器包括多个不同电压的输出端、一个公共输出端，多个不同电压的输出端分别与功率控制组件的输入端、调节组件的输入端连接；
所述功率控制组件的输出端与N组串联的硅芯组的首端连接，所述主变压器的公共输出端经主开关与N组串联的硅芯组的尾端连接；所述保护开关并联于功率控制组件的输出端与主变压器的公共输出端之间；N≥5，每组硅芯组中包含至少一个硅芯；
所述调节组件的输出端通过维持开关、打压开关与硅芯组连接；所述调节组件的输出端还经击穿开关与升压变压器的原边一端连接，升压变压器的原边另一端与主变压器的公共输出端连接；
所述升压变压器的副边一端经过多个打压开关分别与各硅芯组的一端连接；除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经至少一个切换开关连接至升压变压器的副边另一端；升压变压器的副边另一端经切换开关连接至主变压器的公共输出端。
所述保护开关包括第一保护开关；第一保护开关的第一端分别与功率控制组件的输出端、N组串联的硅芯组的首端连接，第一保护开关的第二端分别与主变压器的公共输出端、主开关的第一端连接。
所述保护开关还包括第二保护开关；第二保护开关的第一端与所述第一保护开关的第一端连接，第二保护开关的第二端接地。
所述主变压器包括M组不同电压的输出端，所述功率控制组件包括M组输入端，功率控制组件的M组输入端与主变压器M组不同电压的输出端一一对应连接；
所述调节组件包括至少一个调节单元；
所述调节单元为一个，该调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，该调节单元的输出端连接至维持开关的第一端，同时还连接至击穿开关的第一端，击穿开关的第二端连接至升压变压器的原边一端；
或者是，所述调节单元为两个，包括第一调节单元、第二调节单元，其中，第一调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，第一调节单元的输出端分别连接至维持开关的第一端、击穿开关的第一端，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器任意一组不同电压的输出端，第二调节单元的输出端连接至击穿开关的第一端，击穿开关的第二端连接至升压变压器的原边一端。
所述第二调节单元的输入端连接至主变压器电压次高的输出端。
作为一种击穿开关连接在升压变压器的原边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的方案：
N=5，分别为第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组；所述打压开关包括第一打压开关、第二打压开关、第三打压开关、第四打压开关、第五打压开关；所述切换开关包括第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关；
所述调节组件的输出端与维持开关的第一端连接，维持开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；第一打压开关的第二端与第一硅芯组的第一端连接，第二打压开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三打压开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接，第四打压开关的第二端分别与第四硅芯组的第二端、第五硅芯组的第一端连接，第五打压开关的第二端与第五硅芯组的第二端连接；第五硅芯组的第二端还与主开关的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关的第一端、第四切换开关的第一端连接，第二切换开关的第一端、第三切换开关的第一端、第四切换开关的第二端、主开关的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关的第二端分别与第一硅芯组的第二端、第二硅芯组的第一端连接，第二切换开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三切换开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接。
作为另一种击穿开关连接在升压变压器的原边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的方案：
将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
作为又一种击穿开关连接在升压变压器的原边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的方案：
将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接；将第三切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：将第三切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第一硅芯组、第二硅芯组中仅包含一个硅芯，剩下的硅芯组中包含二个或三个硅芯。
所述主开关包括第一主开关V15-V16和/或第二主开关；所述第一主开关V15-V16的第一端与主变压器的公共输出端连接，第一主开关V15-V16的第二端与第N组硅芯组的第二端连接；所述第二主开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，第二主开关的第二端与第N组硅芯组的第二端连接。
作为一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端或原边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的方案，提出一种多晶硅还原电源的控制方法：
一种多晶硅还原电源的控制方法，包括以下步骤：
击穿第一硅芯组：闭合第一保护开关、第二保护开关、主开关、击穿开关、第一打压开关、第一切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第一硅芯组；
运行第一硅芯组：断开第一保护开关、第二保护开关、击穿开关、第一打压开关，闭合第四切换开关，形成运行回路，由主变压器经功率控制组件继续给第一硅芯组供电，使第一硅芯组处于运行状态；
击穿第二硅芯组：闭合击穿开关、第二打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第二硅芯组；
维持第二硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第二硅芯组供电，使第二硅芯组处于维持状态；
运行第二硅芯组：断开维持开关、第二打压开关、第一切换开关，闭合第二切换开关，形成运行回路，由主变压器经功率控制组件继续给第二硅芯组供电，使第二硅芯组处于运行状态；
击穿第三硅芯组：闭合击穿开关、第三打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第三硅芯组；
维持第三硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第三硅芯组供电，使第三硅芯组处于维持状态；
运行第三硅芯组：断开维持开关、第三打压开关、第二切换开关，闭合第三切换开关，形成运行回路，由主变压器经功率控制组件继续给第三硅芯组供电，使第三硅芯组处于运行状态；
第三硅芯组处于运行状态后，先击穿第四硅芯组时：闭合击穿开关、第四打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第四硅芯组；
维持第四硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第四硅芯组供电，使第四硅芯组处于维持状态；
击穿第五硅芯组：断开第四打压开关、主开关，闭合第五打压开关，形成击穿回路，由调节组件对第五硅芯组实施击穿，使第五硅芯组被击穿；
并联运行硅芯组：断开第四切换开关，使第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组组成的第一路，与第四硅芯组、第五硅芯组组成的第二路并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时，断开第三切换开关、第五打压开关，闭合主开关，形成串联回路，由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
作为一种击穿开关连接在升压变压器的副边一端或原边一端，且可对5组硅芯组进行正向击穿的另一种方案，提出一种多晶硅还原电源的控制方法：
在第三硅芯组处于运行状态后，先击穿第五硅芯组时：闭合击穿开关、第四打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第五硅芯组；
维持第五硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第五硅芯组供电，使第五硅芯组处于维持状态；
击穿第四硅芯组：断开主开关、第四打压开关，闭合第五打压开关，形成击穿回路，由调节组件对第四硅芯组实施击穿，使第四硅芯组被击穿；
并联运行硅芯组：断开第四切换开关，使第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组组成的第一路，与第四硅芯组、第五硅芯组组成的第二路并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时，断开第三切换开关、第五打压开关，闭合主开关，形成串联回路，由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明主要采用调节组件和升压变压器对硅芯组实施高压击穿，结合维持开关对击穿后的硅芯组予以维持，再运用功率控制组件使击穿后的硅芯组处于运行状态；通过保护开关对功率控制组件实现零电压保护，有效防止了击穿硅芯过程中高压串入功率控制组件，减少了功率控制组件输出端与硅芯组之间的开关器件，节省了开关器件，降低了成本和开关器件损耗；通过采用反并联晶闸管组与可控开关组合而成的主开关，相对传统真空断路器体积更小，同时还节省了多晶硅还原电源柜体的体积和占地空间。此外，本发明中采用将击穿开关设置于升压变压器原边的优选方式，使得调节组件具备击穿和维持共用的功能，器件数量更少，利用率更高，整体成本也更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1五组硅芯组时击穿开关在升压变压器副边的第1种正向击穿电路原理图；
图2为本发明实施例1五组硅芯组时击穿开关在升压变压器副边的第2种正向击穿电路原理图；
图3为本发明实施例1五组硅芯组时击穿开关在升压变压器副边的第3种正向击穿电路原理图
图4为本发明实施例1五组硅芯组时击穿开关在升压变压器副边的第4种正向击穿电路原理图；
图5为本发明实施例1五组硅芯组时击穿开关在升压变压器副边的第5种正向击穿电路原理图；
图6为本发明实施例1五组硅芯组时击穿开关在升压变压器副边的反向击穿电路原理图；
图7为本发明实施例2五组硅芯组时击穿开关在升压变压器原边的第1种正向击穿电路原理图；
图8为本发明实施例2五组硅芯组时击穿开关在升压变压器原边的第2种正向击穿电路原理图；
图9为本发明实施例2五组硅芯组时击穿开关在升压变压器原边的第3种正向击穿电路原理图；
图10为本发明实施例2五组硅芯组时击穿开关在升压变压器原边的第4种正向击穿电路原理图。
实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。另外，术语“相连”、“连接”等可以是元件之间直接相连，也可以是经由其他元件的间接相连。
实施例
本发明通过下述技术方案实现，如图1-图6所示，一种多晶硅还原电源，主要包括主变压器10、功率控制组件20、调节组件30、维持开关KM1、击穿开关KM2、保护开关、升压变压器40、打压开关、切换开关、主开关50；所述主变压器10包括多个不同电压的输出端（如I、II、III、IV、V）、一个公共输出端（如X），多个不同电压的输出端分别与功率控制组件20的输入端、调节组件30的输入端连接。
所述功率控制组件20的输出端与N组串联的硅芯组的首端连接，所述主变压器10的公共输出端X经主开关50与N组串联的硅芯组的尾端连接；所述保护开关并联于功率控制组件20的输出端与主变压器10的公共输出端X之间；所述N≥5，每组硅芯组中包含至少一个硅芯。所述调节组件40的输出端通过维持开关KM1、打压开关与硅芯组连接；所述调节组件30的输出端还与升压变压器40的原边一端连接，升压变压器40的原边另一端与主变压器10的公共输出端X连接。
所述升压变压器40的副边一端连接至击穿开关KM2，击穿开关KM2经过多个打压开关分别与各硅芯组的一端连接，除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经至少一个切换开关连接至升压变压器40的副边另一端；升压变压器40的副边另一端经切换开关连接至主变压器10的公共输出端X。或者是，所述升压变压器40的副边一端连接至击穿开关KM2，击穿开关KM2经过多个打压开关与除第一组外的各硅芯组的尾端连接，除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经切换开关连接至升压变压器40的副边另一端；第N-2组硅芯组首端还经切换开关连接至主变压器10的公共输出端X。
所述保护开关包括第一保护开关KM01；第一保护开关KM01的第一端分别与功率控制组件20的输出端、N组串联的硅芯组的首端连接，第一保护开关KM01的第二端分别与主变压器10的公共输出端X、主开关50的第一端连接。
优选的，所述保护开关还包括第二保护开关KM02；第二保护开关KM02的第一端与所述第一保护开关KM01的第一端连接，第二保护开关KM02的第二端接地。
所述主变压器10包括M组不同电压的输出端，所述M=5，分别为第Ⅰ组、第Ⅱ组、第Ⅲ组、第Ⅳ组、第Ⅴ组，其中第Ⅰ组输出的电压值最大，第Ⅱ组输出的电压值次大；所述功率控制组件20包括M组输入端，功率控制组件20的M组输入端与主变压器10的M组不同电压的输出端一一对应连接。
上述功率控制组件20包括五组功率控制单元，分别为第一功率控制单元（V1、V2）、第二功率控制单元（V3、V4）、第三功率控制单元（V5、V6）、第四功率控制单元（V7、V8）、第五功率控制单元（V9、V10），且每组功率控制单元中包括至少两只反并联的晶闸管。所述调节单元为一个时，调节单元包括至少两只反并联的晶闸管（V11、V12）；调节单元为两个时，第一调节单元包括至少两只反并联的晶闸管（V11、V12），第二调节单元包括至少两只反并联的晶闸管（V13、V14）。
请参见图4，所述调节单元为一个，该调节单元的输入端连接至主变压器10电压最高的输出端Ⅰ，该调节单元的输出端连接至维持开关KM1的第一端，同时还直接连接至升压变压器40的原边一端。
或者是，请参见图1-图3、图5-图6，所述调节单元为两个，包括第一调节单元、第二调节单元，其中，第一调节单元的输入端连接至主变压器10电压最高的输出端Ⅰ，第一调节单元的输出端连接至维持开关KM1的第一端，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器10任意一组不同电压的输出端，第二调节单元的输出端直接连接至升压变压器40的原边一端。可以理解地，如图1、图2、图3、图6所示，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器10电压最高的输出端Ⅰ；如图5所示，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器10电压次高的输出端II。
作为一种更详细的方式，如图1、图4、图5所示，所述N=5，一种涉及正向击穿的五组硅芯组的多晶硅还原电源，五组硅芯组分别为第一硅芯组R1、第二硅芯组R2、第三硅芯组R3、第四硅芯组R4、第五硅芯组R5；所述打压开关包括第一打压开关3KM1、第二打压开关3KM2、第三打压开关3KM3、第四打压开关3KM4、第五打压开关3KM5；所述切换开关包括第一切换开关2KM1、第二切换开关2KM2、第三切换开关2KM3、第四切换开关KM3；
所述调节组件的输出端与维持开关KM1的第一端连接，维持开关KM1的第二端分别与第一打压开关3KM1的第一端、第二打压开关3KM2的第一端、第三打压开关3KM3的第一端、第四打压开关3KM4的第一端、第五打压开关3KM5的第一端连接；第一打压开关3KM1的第二端与第一硅芯组R1的第一端连接，第二打压开关3KM2的第二端分别与第二硅芯组R2的第二端、第三硅芯组R3的第一端连接，第三打压开关3KM3的第二端分别与第三硅芯组R3的第二端、第四硅芯组R4的第一端连接，第四打压开关3KM4的第二端分别与第四硅芯组R4的第二端、第五硅芯组R5的第一端连接，第五打压开关3KM5的第二端与第五硅芯组R5的第二端连接；第五硅芯组R5的第二端还分别与第一主开关V15-V16的第二端、第二主开关2KM5的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端与击穿开关KM2的第一端连接，击穿开关KM2的第二端分别与第一打压开关3KM1的第一端、第二打压开关3KM2的第一端、第三打压开关3KM3的第一端、第四打压开关3KM4的第一端、第五打压开关3KM5的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关2KM1的第一端、第四切换开关KM3的第一端连接，第二切换开关2KM2的第一端、第三切换开关2KM3的第一端、第四切换开关KM3的第二端、第一主开关V15-V16的第一端、第二主开关2KM5的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关2KM1的第二端分别与第一硅芯组R1的第二端、第二硅芯组R2的第一端连接，第二切换开关2KM2的第二端分别与第二硅芯组R2的第二端、第三硅芯组R3的第一端连接，第三切换开关2KM3的第二端分别与第三硅芯组R3的第二端、第四硅芯组R4的第一端连接。
作为另一种可实施的方式，请参见图2，与图1的主要区别在于：将第二切换开关2KM2的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关2KM2的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
作为又一种可实施的方式，请参见图3，与图1的主要区别在于：将第二切换开关2KM2的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关2KM2的第一端与升压变压器的副边另一端连接。将第三切换开关2KM3的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：将第三切换开关2KM3的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第一硅芯组R1、第二硅芯组R2中仅包含一个硅芯，第三硅芯组R3中包含二个硅芯（图1，R31、R32）或三个硅芯（附图未示意），第四硅芯组R4中包含二个硅芯（图1，R41、R42）或三个硅芯（附图未示意），第五硅芯组R5中包含二个硅芯（图1，R51、R52）或三个硅芯（附图未示意）。
请继续参见图1-图6，所述主开关50包括第一主开关V15-V16和/或第二主开关2KM5，其中，第一主开关包括至少两只反并联的晶闸管（V15、V16）。所述第一主开关V15-V16的第一端与主变压器10的公共输出端X连接，第一主开关V15-V16的第二端与第N组硅芯组的第二端连接；第二主开关2KM5的第一端与主变压器10的公共输出端X连接，第二主开关2KM5的第二端与第N组硅芯组的第二端连接。
请继续参见图1、图4、图5，一种涉及五组硅芯组的多晶硅还原电源的控制方法（N=5），采用正向击穿硅芯组的方式，主要包括以下步骤：
击穿第一硅芯组R1：闭合第一保护开关、第二保护开关、主开关50、击穿开关KM2、第一打压开关3KM1、第一切换开关2KM1，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM1-R1-2KM1），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第一硅芯组R1；
运行第一硅芯组R1：断开第一保护开关、第二保护开关、击穿开关KM2、第一打压开关3KM1，闭合第四切换开关KM3，形成运行回路（V1.V2-R1-2KM1-KM3-X），由主变压器经功率控制组件继续给第一硅芯组R1供电，使第一硅芯组R1处于运行状态；
击穿第二硅芯组R2：闭合击穿开关KM2、第二打压开关3KM2，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM2-R2-2KM1），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第二硅芯组R2；
维持第二硅芯组R2：断开击穿开关KM2，闭合维持开关KM1，形成维持回路（KM1-3KM2-R2-2KM1-KM3-X），由主变压器经调节组件给第二硅芯组R2供电，使第二硅芯组R2处于维持状态；
运行第二硅芯组R2：断开维持开关KM1、第二打压开关3KM2、第一切换开关2KM1，闭合第二切换开关2KM2，形成运行回路（V1.V2-R1-R2-2KM2-X），由主变压器经功率控制组件继续给第二硅芯组R2供电，使第二硅芯组R2处于运行状态；
击穿第三硅芯组R3：闭合击穿开关KM2、第三打压开关3KM3，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM3-R3-2KM2-KM3），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第三硅芯组R3；
维持第三硅芯组R3：断开击穿开关KM2，闭合维持开关KM1，形成维持回路（KM1-3KM3-R3-2KM2-X），由主变压器经调节组件给第三硅芯组R3供电，使第三硅芯组R3处于维持状态；
运行第三硅芯组R3：断开维持开关KM1、第三打压开关3KM3、第二切换开关2KM2，闭合第三切换开关2KM3，形成运行回路（V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-X），由主变压器经功率控制组件继续给第三硅芯组R3供电，使第三硅芯组R3处于运行状态；
第三硅芯组R3处于运行状态后，根据回路阻值情况判断是先击穿第四硅芯组R4还是第五硅芯组R5，当先击穿第四硅芯组R4时：闭合击穿开关KM2、第四打压开关3KM4，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM4-R4-2KM3-KM3），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第四硅芯组R4；
维持第四硅芯组R4：断开击穿开关KM2，闭合维持开关KM1，形成维持回路（KM1-3KM4-R4-2KM3-X），由主变压器经调节组件给第四硅芯组R4供电，使第四硅芯组R4处于维持状态；
击穿第五硅芯组R5：断开第四打压开关3KM4、主开关50，闭合第五打压开关3KM5，形成击穿回路（KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X），由调节组件对第五硅芯组R5实施击穿，使第五硅芯组R5被击穿；
并联运行硅芯组：断开第四切换开关KM3，使第一硅芯组R1、第二硅芯组R2、第三硅芯组R3组成的第一路（V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-X），与第四硅芯组R4、第五硅芯组R5组成的第二路（KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X）并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时（上述两组并联的硅芯组的电压之和小于主变压器输出电压时），断开第三切换开关2KM3、第五打压开关3KM5，闭合主开关50，形成串联回路（V1.V2-R1-R2-R3-R4-R5- V15.V16-X），由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
如上，在第三硅芯组R3处于运行状态后，若选择先击穿第五硅芯组R5时：闭合击穿开关KM2、第四打压开关3KM4，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM4-R5-2KM5-KM3），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第五硅芯组R5；
维持第五硅芯组R5：断开击穿开关KM2，闭合维持开关KM1，形成维持回路（KM1-3KM4-R5-2KM5-X），由主变压器经调节组件给第五硅芯组R5供电，使第五硅芯组R5处于维持状态；
击穿第四硅芯组R4：断开主开关50、第四打压开关3KM4，闭合第五打压开关3KM5，形成击穿回路（KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X），由调节组件对第四硅芯组R4实施击穿，使第四硅芯组R4被击穿；
并联运行硅芯组：断开第四切换开关KM3，使第一硅芯组R1、第二硅芯组R2、第三硅芯组R3组成的第一路（V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-X），与第四硅芯组R4、第五硅芯组R5组成的第二路（KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X）并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时（上述两组并联的硅芯组的电压之和小于主变压器输出电压时），断开第三切换开关2KM3、第五打压开关3KM5，闭合主开关50，形成串联回路（V1.V2-R1-R2-R3-R4-R5- V15.V16-X），由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
请继续参见图2，一种涉及五组硅芯组的多晶硅还原电源的控制方法（N=5），采用正向击穿硅芯组的方式，主要包括以下步骤（仅给出回路）：
击穿第一硅芯组R1：KM2、3KM1、R1、2KM1（闭合KM01、KM02、2KM5）；
运行第一硅芯组R1：V1.V2-R1-2KM1-KM3-X（断开KM01、KM02）；
击穿第二硅芯组R2：KM2-3KM2-R2-2KM1；
维持第二硅芯组R2：KM1-3KM2-R2-2KM1-KM3-X；
运行第二硅芯组R2：V1.V2-R1-R2-2KM2-KM3-X；
击穿第三硅芯组R3：KM2-3KM3-R3-2KM2；
维持第三硅芯组R3：KM1-3KM3-R3-2KM2-KM3-X；
运行第三硅芯组R3：V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-X；
运行第三硅芯组R3后，先击穿第四硅芯组R4：KM2-3KM4-R4-2KM3-KM3；
维持第四硅芯组R4：KM1-3KM4-R4-2KM3-X；
击穿第五硅芯组R5：KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X（断开2KM5）；
并联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-X，KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X；
当输出电压达到设定值时，串联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-R4-R5- V15.V16-X。
运行第三硅芯组R3后，先击穿第五硅芯组R5：KM2-3KM4-R5-2KM5-KM3；
维持第五硅芯组R5：KM1-3KM4-R5-2KM5-X；
击穿第四硅芯组R4：KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X（断开2KM5）；
并联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-X，KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X；
当输出电压达到设定值时，串联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-R4-R5- V15.V16-X。
请继续参见图3，一种涉及五组硅芯组的多晶硅还原电源的控制方法（N=5），采用正向击穿硅芯组的方式，主要包括以下步骤（仅给出回路）：
击穿第一硅芯组R1：KM2-3KM1-R1-2KM1（闭合KM01、KM02、2KM5）；
运行第一硅芯组R1：V1.V2-R1-2KM1-KM3-X（断开KM01、KM02）；
击穿第二硅芯组R2：KM2-3KM2-R2-2KM1；
维持第二硅芯组R2：KM1-3KM2-R2-2KM1-KM3-X；
运行第二硅芯组R2：V1.V2-R1-R2-2KM2-KM3-X；
击穿第三硅芯组R3：KM2-3KM3-R3-2KM2；
维持第三硅芯组R3：KM1-3KM3-R3-2KM2-KM3-X；
运行第三硅芯组R3：V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-KM3-X；
运行第三硅芯组R3后，先击穿第四硅芯组R4：KM2-3KM4-R4-2KM3；
维持第四硅芯组R4：KM1-3KM4-R4-2KM3-KM3-X；
击穿第五硅芯组R5：KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-X（断开2KM5）；
并联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-KM3-X，KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-KM3-X；
当输出电压达到设定值时，串联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-R4-R5- V15.V16-X。
运行第三硅芯组R3后，先击穿第五硅芯组R5：KM2-3KM4-R5-2KM5-KM3；
维持第五硅芯组R5：KM1-3KM4-R5-2KM5-X；
击穿第四硅芯组R4：KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-KM3-X（断开2KM5）；
并联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-2KM3-KM3-X，KM1-3KM5-R5-R4-2KM3-KM3-X；
当输出电压达到设定值时，串联运行硅芯组：V1.V2-R1-R2-R3-R4-R5- V15.V16-X。
作为另一种更详细的方式，请参见图6，所述N=5，一种涉及反向击穿的五组硅芯组的多晶硅还原电源，五组硅芯组分别为第一硅芯组R1、第二硅芯组R2、第三硅芯组R3、第四硅芯组R4、第五硅芯组R5；所述打压开关包括第一打压开关3KM1、第二打压开关3KM2、第三打压开关3KM3、第四打压开关3KM4；所述切换开关包括第一切换开关2KM1、第二切换开关2KM2、第三切换开关2KM3、第四切换开关KM3；
所述调节组件的输出端与维持开关KM1的第一端连接，维持开关KM1的第二端分别与第一打压开关3KM1的第一端、第二打压开关3KM2的第一端、第三打压开关3KM3的第一端、第四打压开关3KM4的第一端连接；第一打压开关3KM1的第二端分别与第二硅芯组R2的第二端、第三硅芯组R3的第一端连接，第二打压开关3KM2的第二端分别与第三硅芯组R3的第二端、第四硅芯组R4的第一端连接，第三打压开关3KM3的第二端分别与第四硅芯组R4的第二端、第五硅芯组R5的第一端连接，第四打压开关3KM4的第二端与第五硅芯组R5的第二端连接；第五硅芯组R5的第二端还与第一主开关V15-V16的第二端、第二主开关2KM5的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端与击穿开关KM2的第一端连接，击穿开关KM2的第二端分别与第一打压开关3KM1的第一端、第二打压开关3KM2的第一端、第三打压开关3KM3的第一端、第四打压开关3KM4的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关2KM1的第一端、第二切换开关2KM2的第一端、第三切换开关2KM3的第一端连接，第四切换开关KM3的第一端分别与第二硅芯组R2的第二端、第三硅芯组R3第一端连接，第四切换开关KM3的第二端、第一主开关V5-V16的第一端、第二主开关2KM5的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关2KM1的第二端分别与第一硅芯组R1的第二端、第二硅芯组R2的第一端连接，第二切换开关2KM2的第二端分别与第二硅芯组R2的第二端、第三硅芯组R3的第一端连接，第三切换开关2KM3的第二端分别与第三硅芯组R3的第二端、第四硅芯组R4的第一端连接。
每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第五硅芯组R5、第四硅芯组R4中仅包含一个硅芯，第三硅芯组R3中包含二个（图6，R31、R32）或三个硅芯（附图未示意），第二硅芯组R2中包含二个（图6，R21、R22）或三个硅芯（附图未示意），第一硅芯组R1中包含二个（图6，R11、R12）或三个硅芯（附图未示意）。
请继续参见图6，一种涉及五组硅芯组的多晶硅还原电源的控制方法（N=5），采用反向击穿硅芯组的方式，主要包括以下步骤：
击穿第五硅芯组R5：闭合第一保护开关KM01、第二保护开关KM01、击穿开关KM2、第三打压开关3KM3、主开关50、第四切换开关KM3、第二切换开关2KM2，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM3-R5-2KM5-KM3-2KM2），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第五硅芯组R5；
维持第五硅芯组R5：断开第一保护开关KM01、第二保护开关KM02、击穿开关KM2、第四切换开关KM3、第二切换开关2KM2，闭合维持开关KM1，形成维持回路（KM1-3KM3-R5-2KM5-X），由主变压器经调节组件给第五硅芯组R5供电，使第五硅芯组R5处于维持状态；
击穿第四硅芯组R4：闭合击穿开关KM2、第三切换开关2KM3，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM3-R4-2KM3），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第四硅芯组R4；
维持第四硅芯组R4：断开击穿开关KM2、第三打压开关3KM3、第三切换开关2KM3，闭合第二打压开关3KM2，形成维持回路（KM1-3KM2-R4-R5-2KM5-X），由主变压器经调节组件给第四硅芯组R4供电，使第四硅芯组R4处于维持状态；
击穿第三硅芯组R3：闭合击穿开关KM2、第二切换开关2KM2，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM2-R3-2KM2），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第三硅芯组R3；
维持第三硅芯组R3：断开击穿开关KM2、第二打压开关3KM2、第二切换开关2KM2，闭合第一打压开关3KM1，形成维持回路（KM1-3KM1-R3-R4-R5-2KM5-X），由主变压器经调节组件给第三硅芯组R3、第四硅芯组R4、第五硅芯组R5供电，使第三硅芯组R3、第四硅芯组R4、第五硅芯组R5处于维持状态；
击穿第二硅芯组R2：闭合击穿开关KM2、第一切换开关2KM1，升压变压器的副边接通形成击穿回路（KM2-3KM1-R2-2KM1），由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第二硅芯组R2；
维持第三硅芯组R3～第五硅芯组R5：断开击穿开关KM2、第一打压开关3KM1、主开关50，闭合第四打压开关3KM4、第四切换开关KM3，形成维持回路（KM1-3KM4-R5-R4-R3-KM3-X），由主变压器经调节组件给第五硅芯组R5、第四硅芯组R4、第三硅芯组R3供电，使第五硅芯组R5、第四硅芯组R4、第三硅芯组R3处于维持状态；
击穿第一硅芯组R1：断开第一切换开关2KM1，第一硅芯组R1、第二硅芯组R2串联形成回路（V1.V2-R1-R2-KM3-X），由功率控制组件经第一硅芯组R1、第二硅芯组R2对第一硅芯组R1实施击穿；
并联运行硅芯组：第一硅芯组R1、第二硅芯组R2（V1.V2-R1-R2-KM3-X）与第三硅芯组R3、第四硅芯组R4、第五硅芯组R5（KM1-3KM4-R5-R4-R3-KM3-X）并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时（上述两组并联的硅芯组的电压之和小于主变压器输出电压时），断开第四打压开关3KM4、第四切换开关KM3，闭合主开关50，形成串联回路（V1.V2-R1-R2-R3-R4-R5- V15.V16-X），由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
需要说明的是，当主开关50仅包括第一主开关V15-V16时，由V15-V16实现主开关50的通断。当主开关50仅包括第二主开关2KM5时，由2KM5实现主开关50的通断，同时当硅芯组串联运行时，也通过2KM5与主变压器的公共输出端X连接。当主开关50包括第一主开关V15-V16和第二主开关2KM5时，除了串联运行时通过V15-V16与主变压器的公共输出端X连接，其他情况都是通过2KM5实现回路连接。
实施例
本发明通过下述技术方案实现，如图7-图10所示，一种多晶硅还原电源，主要包括主变压器10、功率控制组件20、调节组件30、维持开关KM1、击穿开关KM2、保护开关、升压变压器40、打压开关、切换开关、主开关50；所述主变压器10包括多个不同电压的输出端（如I、II、III、IV、V）、一个公共输出端（如X），多个不同电压的输出端分别与功率控制组件20的输入端、调节组件30的输入端连接。
所述功率控制组件20的输出端与N组串联的硅芯组的首端连接，所述主变压器10的公共输出端X经主开关50与N组串联的硅芯组的尾端连接；所述保护开关并联于功率控制组件20的输出端与主变压器10的公共输出端X之间；N≥5，每组硅芯组中包含至少一个硅芯；所述调节组件30的输出端通过维持开关KM1、打压开关与硅芯组连接；所述调节组件30的输出端还经击穿开关KM3与升压变压器40的原边一端连接，升压变压器40的原边另一端与主变压器10的公共输出端X连接。
所述升压变压器10的副边一端经过多个打压开关分别与各硅芯组的一端连接，除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经至少一个切换开关连接至升压变压器40的副边另一端；升压变压器40的副边另一端经切换开关连接至主变压器10的公共输出端X。
所述保护开关包括第一保护开关KM01；第一保护开关KM01的第一端分别与功率控制组件20的输出端、N组串联的硅芯组的首端连接，第一保护开关KM01的第二端分别与主变压器10的公共输出端X、主开关50的第一端连接。
优选的，所述保护开关还包括第二保护开关KM02；第二保护开关KM02的第一端与所述第一保护开关KM01的第一端连接，第二保护开关KM02的第二端接地。
所述主变压器10包括M组不同电压的输出端，所述M=5，分别为第Ⅰ组、第Ⅱ组、第Ⅲ组、第Ⅳ组、第Ⅴ组，其中第Ⅰ组输出的电压值最大，第Ⅱ组输出的电压值次大；所述功率控制组件20包括M组输入端，功率控制组件20的M组输入端与主变压器10的M组不同电压的输出端一一对应连接。
上述功率控制组件20包括五组功率控制单元，分别为第一功率控制单元（V1、V2）、第二功率控制单元（V3、V4）、第三功率控制单元（V5、V6）、第四功率控制单元（V7、V8）、第五功率控制单元（V9、V10），且每组功率控制单元中包括至少两只反并联的晶闸管。所述调节单元为一个时，调节单元包括至少两只反并联的晶闸管（V11、V12）；调节单元为两个时，第一调节单元包括至少两只反并联的晶闸管（V11、V12），第二调节单元包括至少两只反并联的晶闸管（V13、V14）。
请参见图7，所述调节单元为一个，该调节单元的输入端连接至主变压器10电压最高的输出端I，该调节单元的输出端连接至维持开关KM1的第一端，同时还连接至击穿开关KM2的第一端，击穿开关KM2的第二端连接至升压变压器40的原边一端。
或者是，请参见图8-图10，所述调节单元为两个，包括第一调节单元、第二调节单元，其中，第一调节单元的输入端连接至主变压器10电压最高的输出端I，第一调节单元的输出端分别连接至维持开关KM1的第一端、击穿开关KM2的第一端，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器10任意一组不同电压的输出端，第二调节单元的输出端连接至击穿开关KM2的第一端，击穿开关KM2的第二端连接至升压变压器40的原边一端。优选的，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器10电压次高的输出端II。
作为一种更详细的方式，如图7、图8所示，所示N=5，一种涉及正向击穿的五组硅芯组的多晶硅还原电源，五组硅芯组分别为第一硅芯组R1、第二硅芯组R2、第三硅芯组R3、第四硅芯组R4、第五硅芯组R5；所述打压开关包括第一打压开关3KM1、第二打压开关3KM2、第三打压开关3KM3、第四打压开关3KM4、第五打压开关3KM5；所述切换开关包括第一切换开关2KM1、第二切换开关2KM2、第三切换开关2KM3、第四切换开关KM3；
所述调节组件的输出端与维持开关KM1的第一端连接，维持开关KM1的第二端分别与第一打压开关3KM1的第一端、第二打压开关3KM2的第一端、第三打压开关3KM3的第一端、第四打压开关3KM4的第一端、第五打压开关3KM5的第一端连接；第一打压开关3KM1的第二端与第一硅芯组R1的第一端连接，第二打压开关3KM2的第二端分别与第二硅芯组R2的第二端、第三硅芯组R3的第一端连接，第三打压开关3KM3的第二端分别与第三硅芯组R3的第二端、第四硅芯组R4的第一端连接，第四打压开关3KM4的第二端分别与第四硅芯组R4的第二端、第五硅芯组R5的第一端连接，第五打压开关3KM5的第二端与第五硅芯组R5的第二端连接；第五硅芯组R5的第二端还分别与第一主开关V15-V16的第二端、第二主开关2KM5的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端分别与第一打压开关3KM1的第一端、第二打压开关3KM2的第一端、第三打压开关3KM3的第一端、第四打压开关3KM4的第一端、第五打压开关3KM5的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关2KM1的第一端、第四切换开关KM3的第一端连接，第二切换开关2KM2的第一端、第三切换开关2KM3的第一端、第四切换开关KM3的第二端、第一主开关V15-V16的第一端、第二主开关2KM5的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关2KM1的第二端分别与第一硅芯组R1的第二端、第二硅芯组R2的第一端连接，第二切换开关2KM2的第二端分别与第二硅芯组R2的第二端、第三硅芯组R3的第一端连接，第三切换开关2KM3的第二端分别与第三硅芯组R3的第二端、第四硅芯组R4的第一端连接。
作为另一种可实施的方式，请参见图9，与图8的区别主要在于：将第二切换开关2KM2的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关2KM2的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
作为又一种可实施方式，请参见图10，与图8的区别主要在于：将第二切换开关2KM2的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关2KM2的第一端与升压变压器的副边另一端连接。将第三切换开关2KM3的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：将第三切换开关2KM3的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第一硅芯组R1、第二硅芯组R2中仅包含一个硅芯，第三硅芯组R3中包含二个硅芯（图7，R31、R32）或三个硅芯（附图未示意），第四硅芯组R4中包含二个硅芯（图7，R41、R42）或三个硅芯（附图未示意），第五硅芯组R5中包含二个硅芯（图7，R51、R52）或三个硅芯（附图未示意）。
请继续参见图7-图10，所述主开关50包括第一主开关V15-V16和/或第二主开关2KM5，其中，第一主开关包括至少两只反并联的晶闸管（V15、V16）。所述第一主开关V15-V16的第一端与主变压器10的公共输出端X连接，第一主开关V15-V16的第二端与第N组硅芯组的第二端连接；第二主开关2KM5的第一端与主变压器10的公共输出端X连接，第二主开关2KM5的第二端与第N组硅芯组的第二端连接。
请继续参见图7、图8，一种涉及五组硅芯组的多晶硅还原电源的控制方法（N=5），采用正向击穿硅芯组的方式，与图1、图4、图5的控制方法相同，此处不再赘述。
请继续参见图9，一种涉及五组硅芯组的多晶硅还原电源的控制方法（N=5），采用正向击穿硅芯组的方式，与图2的控制方法相同，此处不再赘述。
请继续参见图10，一种涉及五组硅芯组的多晶硅还原电源的控制方法（N=5），采用正向击穿硅芯组的方式，与图3的控制方法相同，此处不再赘述。
在实施例1、2中，正向击穿的电路中，当除第一硅芯组R1、第二硅芯组R2外的其他硅芯组包含二个或三个硅芯时，击穿、维持、运行方式与只包含一个硅芯时相同，相当于将每组硅芯组中的二个或三个硅芯当作一个串联的整体。反向击穿的电路同理。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (25)

1.一种多晶硅还原电源，其特征在于：主要包括主变压器、功率控制组件、调节组件、维持开关、击穿开关、保护开关、升压变压器、打压开关、切换开关、主开关；
所述主变压器包括多个不同电压的输出端、一个公共输出端，多个不同电压的输出端分别与功率控制组件的输入端、调节组件的输入端连接；
所述功率控制组件的输出端与N组串联的硅芯组的首端连接，所述主变压器的公共输出端经主开关与N组串联的硅芯组的尾端连接；所述保护开关并联于功率控制组件的输出端与主变压器的公共输出端之间；N≥5，每组硅芯组中包含至少一个硅芯；
所述调节组件的输出端通过维持开关、打压开关与硅芯组连接；所述调节组件的输出端还与升压变压器的原边一端连接，升压变压器的原边另一端与主变压器的公共输出端连接；
所述升压变压器的副边一端连接至击穿开关，击穿开关经过多个打压开关分别与各硅芯组的一端连接；除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经至少一个切换开关连接至升压变压器的副边另一端；升压变压器的副边另一端经切换开关连接至主变压器的公共输出端；
或者是，所述升压变压器的副边一端连接至击穿开关，击穿开关经过多个打压开关与除第一组外的各硅芯组的尾端连接；除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经切换开关连接至升压变压器的副边另一端；第N-2组硅芯组首端经切换开关连接至主变压器的公共输出端。
2.根据权利要求1所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述保护开关包括第一保护开关；第一保护开关的第一端分别与功率控制组件的输出端、N组串联的硅芯组的首端连接，第一保护开关的第二端分别与主变压器的公共输出端、主开关的第一端连接。
3.根据权利要求2所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述保护开关还包括第二保护开关；第二保护开关的第一端与所述第一保护开关的第一端连接，第二保护开关的第二端接地。
4.根据权利要求3所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述主变压器包括M组不同电压的输出端，所述功率控制组件包括M组输入端，功率控制组件的M组输入端与主变压器M组不同电压的输出端一一对应连接；
所述调节组件包括至少一个调节单元；
所述调节单元为一个，该调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，该调节单元的输出端连接至维持开关的第一端，同时还连接至升压变压器的原边一端；
或者是，所述调节单元为两个，包括第一调节单元、第二调节单元，其中，第一调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，第一调节单元的输出端连接至维持开关的第一端，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器任意一组不同电压的输出端，第二调节单元的输出端直接连接至升压变压器的原边一端。
5.根据权利要求4所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述第二调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，或连接至主变压器电压次高的输出端。
6.根据权利要求4所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：N=5，分别为第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组；所述打压开关包括第一打压开关、第二打压开关、第三打压开关、第四打压开关、第五打压开关；所述切换开关包括第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关；
所述调节组件的输出端与维持开关的第一端连接，维持开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；第一打压开关的第二端与第一硅芯组的第一端连接，第二打压开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三打压开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接，第四打压开关的第二端分别与第四硅芯组的第二端、第五硅芯组的第一端连接，第五打压开关的第二端与第五硅芯组的第二端连接；第五硅芯组的第二端还与主开关的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端与击穿开关的第一端连接，击穿开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关的第一端、第四切换开关的第一端连接，第二切换开关的第一端、第三切换开关的第一端、第四切换开关的第二端、主开关的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关的第二端分别与第一硅芯组的第二端、第二硅芯组的第一端连接，第二切换开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三切换开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接。
7.根据权利要求6所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
8.根据权利要求6所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接；将第三切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：将第三切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
9.根据权利要求6-8任一项所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第一硅芯组、第二硅芯组中仅包含一个硅芯，剩下的硅芯组中包含二个或三个硅芯。
10.根据权利要求4所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：N=5，分别为第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组；所述打压开关包括第一打压开关、第二打压开关、第三打压开关、第四打压开关；所述切换开关包括第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关；
所述调节组件的输出端与维持开关的第一端连接，维持开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端连接；第一打压开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第二打压开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接，第三打压开关的第二端分别与第四硅芯组的第二端、第五硅芯组的第一端连接，第四打压开关的第二端与第五硅芯组的第二端连接；第五硅芯组的第二端还与主开关的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端与击穿开关的第一端连接，击穿开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关的第一端、第二切换开关的第一端、第三切换开关的第一端连接，第四切换开关的第一端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组第一端连接，第四切换开关的第二端、主开关的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关的第二端分别与第一硅芯组的第二端、第二硅芯组的第一端连接，第二切换开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三切换开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接。
11.根据权利要求10所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第四硅芯组、第五硅芯组中仅包含一个硅芯，剩下的硅芯组中包含二个或三个硅芯。
12.根据权利要求6、7、8、10任一项所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述主开关包括第一主开关和/或第二主开关；
所述第一主开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，第一主开关的第二端与第N组硅芯组的第二端连接；
所述第二主开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，第二主开关的第二端与第N组硅芯组的第二端连接。
13.一种多晶硅还原电源的控制方法，适用于对权利要求10或11所述的一种多晶硅还原电源的控制，其特征在于：主要包括以下步骤：
击穿第五硅芯组：闭合第一保护开关、第二保护开关、击穿开关、第三打压开关、主开关、第四切换开关、第二切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第五硅芯组；
维持第五硅芯组：断开第一保护开关、第二保护开关、击穿开关、第四切换开关、第二切换开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第五硅芯组供电，使第五硅芯组处于维持状态；
击穿第四硅芯组：闭合击穿开关、第三切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第四硅芯组；
维持第四硅芯组：断开击穿开关、第三打压开关、第三切换开关，闭合第二打压开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第四硅芯组供电，使第四硅芯组处于维持状态；
击穿第三硅芯组：闭合击穿开关、第二切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第三硅芯组；
维持第三硅芯组：断开击穿开关、第二打压开关、第二切换开关，闭合第一打压开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组供电，使第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组处于维持状态；
击穿第二硅芯组：闭合击穿开关、第一切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第二硅芯组；
维持第三硅芯组～第五硅芯组：断开击穿开关、第一打压开关、主开关，闭合第四打压开关、第四切换开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第五硅芯组、第四硅芯组、第三硅芯组供电，使第五硅芯组、第四硅芯组、第三硅芯组处于维持状态；
击穿第一硅芯组：断开第一切换开关，第一硅芯组、第二硅芯组串联形成回路，由功率控制组件经第一硅芯组、第二硅芯组对第一硅芯组实施击穿；
并联运行硅芯组：第一硅芯组、第二硅芯组组成的第一路，与第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组组成的第二路并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时，断开第四打压开关、第四切换开关，闭合主开关，形成串联回路，由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
14.一种多晶硅还原电源，其特征在于：主要包括主变压器、功率控制组件、调节组件、维持开关、击穿开关、保护开关、升压变压器、打压开关、切换开关、主开关；
所述主变压器包括多个不同电压的输出端、一个公共输出端，多个不同电压的输出端分别与功率控制组件的输入端、调节组件的输入端连接；
所述功率控制组件的输出端与N组串联的硅芯组的首端连接，所述主变压器的公共输出端经主开关与N组串联的硅芯组的尾端连接；所述保护开关并联于功率控制组件的输出端与主变压器的公共输出端之间；N≥5，每组硅芯组中包含至少一个硅芯；
所述调节组件的输出端通过维持开关、打压开关与硅芯组连接；所述调节组件的输出端还经击穿开关与升压变压器的原边一端连接，升压变压器的原边另一端与主变压器的公共输出端连接；
所述升压变压器的副边一端经过多个打压开关分别与各硅芯组的一端连接；除第N组硅芯组外，其他相邻两组硅芯组之间经至少一个切换开关连接至升压变压器的副边另一端；升压变压器的副边另一端经切换开关连接至主变压器的公共输出端。
15.根据权利要求14所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述保护开关包括第一保护开关；第一保护开关的第一端分别与功率控制组件的输出端、N组串联的硅芯组的首端连接，第一保护开关的第二端分别与主变压器的公共输出端、主开关的第一端连接。
16.根据权利要求15所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述保护开关还包括第二保护开关；第二保护开关的第一端与所述第一保护开关的第一端连接，第二保护开关的第二端接地。
17.根据权利要求16所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述主变压器包括M组不同电压的输出端，所述功率控制组件包括M组输入端，功率控制组件的M组输入端与主变压器M组不同电压的输出端一一对应连接；
所述调节组件包括至少一个调节单元；
所述调节单元为一个，该调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，该调节单元的输出端连接至维持开关的第一端，同时还连接至击穿开关的第一端，击穿开关的第二端连接至升压变压器的原边一端；
或者是，所述调节单元为两个，包括第一调节单元、第二调节单元，其中，第一调节单元的输入端连接至主变压器电压最高的输出端，第一调节单元的输出端分别连接至维持开关的第一端、击穿开关的第一端，所述第二调节单元的输入端连接至主变压器任意一组不同电压的输出端，第二调节单元的输出端连接至击穿开关的第一端，击穿开关的第二端连接至升压变压器的原边一端。
18.根据权利要求17所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述第二调节单元的输入端连接至主变压器电压次高的输出端。
19.根据权利要求17所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：N=5，分别为第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组、第四硅芯组、第五硅芯组；所述打压开关包括第一打压开关、第二打压开关、第三打压开关、第四打压开关、第五打压开关；所述切换开关包括第一切换开关、第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关；
所述调节组件的输出端与维持开关的第一端连接，维持开关的第二端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；第一打压开关的第二端与第一硅芯组的第一端连接，第二打压开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三打压开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接，第四打压开关的第二端分别与第四硅芯组的第二端、第五硅芯组的第一端连接，第五打压开关的第二端与第五硅芯组的第二端连接；第五硅芯组的第二端还与主开关的第二端连接；
所述升压变压器的副边一端分别与第一打压开关的第一端、第二打压开关的第一端、第三打压开关的第一端、第四打压开关的第一端、第五打压开关的第一端连接；
所述升压变压器的副边另一端分别与第一切换开关的第一端、第四切换开关的第一端连接，第二切换开关的第一端、第三切换开关的第一端、第四切换开关的第二端、主开关的第一端分别与主变压器的公共输出端连接，第一切换开关的第二端分别与第一硅芯组的第二端、第二硅芯组的第一端连接，第二切换开关的第二端分别与第二硅芯组的第二端、第三硅芯组的第一端连接，第三切换开关的第二端分别与第三硅芯组的第二端、第四硅芯组的第一端连接。
20.根据权利要求19所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
21.根据权利要求19所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：将第二切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：第二切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接；将第三切换开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，替换为：将第三切换开关的第一端与升压变压器的副边另一端连接。
22.根据权利要求19-21任一项所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：每组硅芯组中仅包含一个硅芯；或者是，第一硅芯组、第二硅芯组中仅包含一个硅芯，剩下的硅芯组中包含二个或三个硅芯。
23.根据权利要求19-21任一项所述的一种多晶硅还原电源，其特征在于：所述主开关包括第一主开关和/或第二主开关；
所述第一主开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，第一主开关的第二端与第N组硅芯组的第二端连接；
所述第二主开关的第一端与主变压器的公共输出端连接，第二主开关的第二端与第N组硅芯组的第二端连接。
24.一种多晶硅还原电源的控制方法，适用于对权利要求6或19所述的一种多晶硅还原电源的控制，其特征在于：主要包括以下步骤：
击穿第一硅芯组：闭合第一保护开关、第二保护开关、主开关、击穿开关、第一打压开关、第一切换开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第一硅芯组；
运行第一硅芯组：断开第一保护开关、第二保护开关、击穿开关、第一打压开关，闭合第四切换开关，形成运行回路，由主变压器经功率控制组件继续给第一硅芯组供电，使第一硅芯组处于运行状态；
击穿第二硅芯组：闭合击穿开关、第二打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第二硅芯组；
维持第二硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第二硅芯组供电，使第二硅芯组处于维持状态；
运行第二硅芯组：断开维持开关、第二打压开关、第一切换开关，闭合第二切换开关，形成运行回路，由主变压器经功率控制组件继续给第二硅芯组供电，使第二硅芯组处于运行状态；
击穿第三硅芯组：闭合击穿开关、第三打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第三硅芯组；
维持第三硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第三硅芯组供电，使第三硅芯组处于维持状态；
运行第三硅芯组：断开维持开关、第三打压开关、第二切换开关，闭合第三切换开关，形成运行回路，由主变压器经功率控制组件继续给第三硅芯组供电，使第三硅芯组处于运行状态；
第三硅芯组处于运行状态后，先击穿第四硅芯组时：闭合击穿开关、第四打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第四硅芯组；
维持第四硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第四硅芯组供电，使第四硅芯组处于维持状态；
击穿第五硅芯组：断开第四打压开关、主开关，闭合第五打压开关，形成击穿回路，由调节组件对第五硅芯组实施击穿，使第五硅芯组被击穿；
并联运行硅芯组：断开第四切换开关，使第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组组成的第一路，与第四硅芯组、第五硅芯组组成的第二路并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时，断开第三切换开关、第五打压开关，闭合主开关，形成串联回路，由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
25.根据权利要求24所述的一种多晶硅还原电源的控制方法，其特征在于：在第三硅芯组处于运行状态后，先击穿第五硅芯组时：闭合击穿开关、第四打压开关，升压变压器的副边接通形成击穿回路，由主变压器通过调节组件和升压变压器输出高电压击穿第五硅芯组；
维持第五硅芯组：断开击穿开关，闭合维持开关，形成维持回路，由主变压器经调节组件给第五硅芯组供电，使第五硅芯组处于维持状态；
击穿第四硅芯组：断开主开关、第四打压开关，闭合第五打压开关，形成击穿回路，由调节组件对第四硅芯组实施击穿，使第四硅芯组被击穿；
并联运行硅芯组：断开第四切换开关，使第一硅芯组、第二硅芯组、第三硅芯组组成的第一路，与第四硅芯组、第五硅芯组组成的第二路并联运行；
串联运行硅芯组：当输出电压达到设定值时，断开第三切换开关、第五打压开关，闭合主开关，形成串联回路，由主变压器经功率控制组件给串联的硅芯组供电，使串联的硅芯组处于运行状态。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102624253A (zh) * 2012-03-20 2012-08-01 北京交通大学 一种制备多晶硅的直流还原电源
CA2815182A1 (en) * 2012-05-04 2013-11-04 Aeg Power Solutions B.V. Current supply arrangement with a first and a second current supply device, wherein the second current supply device is connected to the first current supply device
KR101389457B1 (ko) * 2012-12-04 2014-04-28 김종구 역률 및 고조파가 개선된 다중권선 변압기를 이용한 중첩식 전원 공급 장치
CN104129788A (zh) * 2014-08-11 2014-11-05 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉的启动系统
CN105141141A (zh) * 2015-09-30 2015-12-09 四川英杰电气股份有限公司 一种负载多状态组合调压供电电路及其供电方法
CN107040130A (zh) * 2017-05-04 2017-08-11 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉电源
CN108111026A (zh) * 2017-12-22 2018-06-01 南京因泰莱电器股份有限公司 一种具备自启功能的多晶硅电源控制器实现方法
CN108900088A (zh) * 2018-09-10 2018-11-27 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉的电源系统
CN113346763A (zh) * 2021-06-24 2021-09-03 四川英杰电气股份有限公司 一种多晶硅还原炉供电系统及其控制方法
CN113823498A (zh) * 2021-10-28 2021-12-21 四川永祥能源科技有限公司 一种多晶硅还原炉供电电路及其控制方法
CN216351147U (zh) * 2021-04-21 2022-04-19 四川永祥新能源有限公司 基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路
CN217388576U (zh) * 2022-06-14 2022-09-06 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉电源系统及多晶硅还原炉
CN115333382A (zh) * 2022-07-14 2022-11-11 九江历源整流设备有限公司 一种集成化多晶硅还原炉电源系统及其运行方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2346150A1 (de) * 2010-01-14 2011-07-20 AEG Power Solutions B.V. Modulare Spannungsversorgungsanordnung, insbesondere für Reaktoren zur Herstellung von Polysilicium

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102624253A (zh) * 2012-03-20 2012-08-01 北京交通大学 一种制备多晶硅的直流还原电源
CA2815182A1 (en) * 2012-05-04 2013-11-04 Aeg Power Solutions B.V. Current supply arrangement with a first and a second current supply device, wherein the second current supply device is connected to the first current supply device
KR101389457B1 (ko) * 2012-12-04 2014-04-28 김종구 역률 및 고조파가 개선된 다중권선 변압기를 이용한 중첩식 전원 공급 장치
CN104129788A (zh) * 2014-08-11 2014-11-05 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉的启动系统
CN105141141A (zh) * 2015-09-30 2015-12-09 四川英杰电气股份有限公司 一种负载多状态组合调压供电电路及其供电方法
CN107040130A (zh) * 2017-05-04 2017-08-11 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉电源
CN108111026A (zh) * 2017-12-22 2018-06-01 南京因泰莱电器股份有限公司 一种具备自启功能的多晶硅电源控制器实现方法
CN108900088A (zh) * 2018-09-10 2018-11-27 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉的电源系统
CN216351147U (zh) * 2021-04-21 2022-04-19 四川永祥新能源有限公司 基于多晶硅生长全周期接地监测的还原电源调功电路
CN113346763A (zh) * 2021-06-24 2021-09-03 四川英杰电气股份有限公司 一种多晶硅还原炉供电系统及其控制方法
CN113823498A (zh) * 2021-10-28 2021-12-21 四川永祥能源科技有限公司 一种多晶硅还原炉供电电路及其控制方法
CN217388576U (zh) * 2022-06-14 2022-09-06 重庆大全泰来电气有限公司 一种多晶硅还原炉电源系统及多晶硅还原炉
CN115333382A (zh) * 2022-07-14 2022-11-11 九江历源整流设备有限公司 一种集成化多晶硅还原炉电源系统及其运行方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李伟.60对棒多晶硅还原电气系统研究与设计.中国优秀硕士论文电子期刊网.2018,全文. *

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