CN202322394U - 中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统 - Google Patents

中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统 Download PDF

Info

Publication number
CN202322394U
CN202322394U CN2011204549024U CN201120454902U CN202322394U CN 202322394 U CN202322394 U CN 202322394U CN 2011204549024 U CN2011204549024 U CN 2011204549024U CN 201120454902 U CN201120454902 U CN 201120454902U CN 202322394 U CN202322394 U CN 202322394U
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
medium
regulating system
power supply
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011204549024U
Other languages
English (en)
Inventor
谈波
张江城
刘添华
赵伟
陈宝山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANDONG WEIJI CARBON-TECH Co Ltd
Original Assignee
SHANDONG WEIJI CARBON-TECH Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANDONG WEIJI CARBON-TECH Co Ltd filed Critical SHANDONG WEIJI CARBON-TECH Co Ltd
Priority to CN2011204549024U priority Critical patent/CN202322394U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202322394U publication Critical patent/CN202322394U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统。该系统包括升压电路、二极管整流电路、稳压电路、逆变电路和负载电路，升压电路输入端与交流电源连接，其输出端连接二极管整流电路，二极管整流电路输出端与稳压电路连接，稳压电路输出端连接逆变电路输入端，逆变电路输出端与负载电路连接，所述交流电源采用中高频电源，升压电路输入回路中设有一双向可控硅，所述负载电路包括一续流电感和一LC并联谐振回路，其中多晶硅硅棒串联组成的等效电阻与谐振电感串联。本实用新型在多晶硅还原生产中引入中高频电源，利用高频电源的集肤效应原理减少熔芯的危险，增加了硅棒在大直径时的沉积速度，提高了多晶硅的生产效率。

Description

中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统
技术领域
本实用新型涉及多晶硅还原炉中多晶硅自动加热控制系统技术领域，尤其涉及一种中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统。
背景技术
光伏太阳能发电所用的多晶硅材料目前大部分是通过在多晶硅还原反应炉中，利用多晶硅还原生产的原理，采用氢气作为还原剂，在1100～1200℃的温度下，还原四氯化硅或三氯氢硅，沉积生成多晶硅的方式制得。多晶硅还原反应炉中的多晶硅芯棒成对串联，为纯电阻性负载，自动加热调功系统的作用是对该纯电阻性负载进行加热，保持硅棒表面温度恒定，但由于目前采用较多的交流调压加热系统的频率一般多为50Hz或60Hz，使得多晶硅芯棒在加热过程中，硅棒内部的温度比硅棒表面的温度要高，随着多晶硅棒的直径越来越大，这种温度之间的偏差也越来越大，当内部温度达到1414度后，将可能导致多晶硅棒的熔芯现象，而限制了多晶硅棒直径大小，降低了单位体积还原炉内的多晶硅生产效率，增加了多晶硅生产的能量消耗。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提出将中高频电源引入自动加热系统，利用导体的集肤效应，既使得多晶硅硅棒表面维持在多晶硅还原气象沉积所需的温度条件，还保证硅棒内部的温度始终低于熔芯温度。
本实用新型采用的技术方案如下：一种中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统，所述系统包括升压电路、二极管整流电路、稳压电路、逆变电路和负载电路，升压电路输入端与交流电源连接，其输出端连接二极管整流电路，二极管整流电路输出端与稳压电路连接，稳压电路输出端连接逆变电路输入端，逆变电路输出端与负载电路连接，所述交流电源采用中高频电源，升压电路输入回路中设有一双向可控硅，所述负载电路包括一续流电感和一LC并联谐振回路，其中多晶硅硅棒串联组成的等效电阻与谐振电感串联。
本实用新型将中高频电源用于多晶硅还原炉加热调功系统，所提供的频率高于原来的交流频率，根据通电导体的集肤效应原理，通过多晶硅硅棒的电流主要集中在硅棒的表面部分，而不是以前的接近均匀分布，因此，硅棒内部的多晶硅基本不发热，使得硅棒内部导体的温度接近硅棒外部导体的温度，减少了熔芯的危险，提高了多晶硅棒的生长直径，因此，在相同还原炉的情况下，可生产更大直径的多晶硅，提高了生产量。另外，由于主要电流集中在硅棒表面，可减少加热过程的能量消耗，提高系统的效率。
由于中高频电源输出的是高频小电流，而多晶硅还原生产需要大电流，因此，本实用新型利用双向可控硅的特点，完成向高频大电流的转换。另外，现有的中高频回路输出是接高频变压器，属于感性负载。而多晶硅硅棒是一个纯阻性的负载，为配合直接接入纯阻性负载，减少高频变压器的使用，本实用新型在负载电路中增加了续流电感，以阻止电流突变的产生，保证通过多晶硅硅棒电流的平稳性。
进一步，所述逆变电路为桥式逆变电路，每个桥臂上设有一可控硅和一续流电感。利用可控硅控制负载电路中的电流方向，完成直流到交流的转换。并通过控制可控硅的转换频率，来控制通过硅棒的电流频率。另外，还设有续流电感，保证阻性负载上的电流不产生突变。
进一步，所述稳压电路由电容和电感并联组成，从升压电路出来的电流先经过二极管整流电路进行整流，然后由电感进行平波，由电容进行滤波，保证整流电路的直流电压稳定。
进一步，所述升压电路为一具有N组抽头的升压变压器，变压器上设有倒极开关，以满足多晶硅生产过程中电压变化大的要求，减少电源谐波，增加电源功率因素。
本实用新型在多晶硅还原生产中引入中高频电源，利用高频电源的集肤效应原理减少熔芯的危险，增加了硅棒在大直径时的沉积速度，提高了多晶硅的生产效率，降低了还原生产中的电耗。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述：
图1是本实用新型的系统框图；
图2是本实用新型A相主回路的电路连接图；
图中，1、电源，2、升压电路，3、二极管整流电路，4、稳压电路，5、逆变电路，6、负载电路。
具体实施方式
一种中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统，如图1所示，所述系统包括升压电路2、二极管整流电路3、稳压电路4、逆变电路5和负载电路6，升压电路2输入端与中高频电源1连接，其输出端连接二极管整流电路3，二极管整流电路3输出端与稳压电路4连接，稳压电路4输出端连接逆变电路5输入端，逆变电路5输出端与负载电路6连接。
下面以A相主回路为例来说明中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统的具体电路组成：
所述升压电路2采用具有N组抽头的升压变压器TA，升压变压器TA上设有倒极开关KA，升压变压器TA初级线圈端子连接电源A相输出端，在输入回路上还设有一耐高压的双向可控硅SA，升压变压器TA次级线圈两端与由四个二极管组成的二极管整流电路3连接，二极管整流电路3输出端与由滤波电容CA1和平波电感LA1并联组成的稳压电路4连接，稳压电路4输出端与一桥式逆变电路5连接，该逆变电路5的每个桥臂上设有一可控硅SA1、SA2、SA3、SA4和一续流电感LSA1、LSA2、LSA3、LSA4，逆变电路5中间连有负载电路6，该负载电路6上设有一LC并联谐振电路和一续流电感LSA5，其中多晶硅硅棒串联组成的等效电阻RA与谐振电感LSA6串联。在此利用并联逆变器的原理，组成高频交流逆变器。并联支路上的谐振电容CA2可起到关断可控硅、补偿无功功率并能对高次谐波的电流起旁路作用。
B相和C相的主回路与A相主回路的电路组成相同，在此不再赘述。

Claims (4)

1.一种中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统，所述系统包括升压电路、二极管整流电路、稳压电路、逆变电路和负载电路，升压电路输入端与交流电源连接，其输出端连接二极管整流电路，二极管整流电路输出端与稳压电路连接，稳压电路输出端连接逆变电路输入端，逆变电路输出端与负载电路连接，其特征在于：所述交流电源采用中高频电源，升压电路输入回路中设有一双向可控硅，所述负载电路包括一续流电感和一LC并联谐振回路，其中多晶硅硅棒串联组成的等效电阻与谐振电感串联。
2.根据权利要求1所述的中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统，其特征在于：所述逆变电路为桥式逆变电路，每个桥臂上设有一可控硅和一续流电感。
3.根据权利要求1或2所述的中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统，其特征在于：所述稳压电路由电容和电感并联组成。
4.根据权利要求3所述的中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统，其特征在于：所述升压电路为一具有N组抽头的升压变压器。
CN2011204549024U 2011-11-16 2011-11-16 中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统 Expired - Fee Related CN202322394U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011204549024U CN202322394U (zh) 2011-11-16 2011-11-16 中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011204549024U CN202322394U (zh) 2011-11-16 2011-11-16 中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202322394U true CN202322394U (zh) 2012-07-11

Family

ID=46434384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011204549024U Expired - Fee Related CN202322394U (zh) 2011-11-16 2011-11-16 中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202322394U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015110051A1 (zh) * 2014-01-27 2015-07-30 伊顿制造（格拉斯哥）有限合伙莫尔日分支机构 双向dc/dc变换器及其控制方法
CN108622902A (zh) * 2018-06-26 2018-10-09 昆明理工大学 一种提高多晶硅还原炉单炉产量的电加热装置及其方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015110051A1 (zh) * 2014-01-27 2015-07-30 伊顿制造（格拉斯哥）有限合伙莫尔日分支机构 双向dc/dc变换器及其控制方法
US10027232B2 (en) 2014-01-27 2018-07-17 Eaton Manufacturing LP, Glasgow Succursale, De Morges Motor bi-directional DC/DC converter and control method thereof
CN108622902A (zh) * 2018-06-26 2018-10-09 昆明理工大学 一种提高多晶硅还原炉单炉产量的电加热装置及其方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105048453B (zh) 一种电力弹簧拓扑及其控制方法
CN204967652U (zh) 一种地铁能量回馈装置
CN204615631U (zh) 一种功率因数校正电路的母线电压纹波补偿控制电路
CN102769389B (zh) 基于寄生升压电路的无变压器串联电压质量调节器及其控制方法
CN102611116A (zh) 用于电气化铁路供电系统的单相电能质量控制器
CN103606956A (zh) 用于光伏并网逆变器的功率解耦电路
CN103094918B (zh) 一种改善电能质量的单相并网装置
CN203434871U (zh) 新型高频感应焊接电源结构
CN202322394U (zh) 中高频多晶硅还原炉自动加热调功系统
CN110829563A (zh) 基于比例谐振控制的复用充电机二次谐波抑制方法
CN102684513A (zh) 不间断电源及其整流电路
CN203104296U (zh) 一种单相和三相补偿式斩控调压交流稳压器
CN106160451B (zh) 三环控制功率因数校正器的控制方法
KR20220044996A (ko) 차량-그리드-홈 전력 인터페이스
CN202009335U (zh) 三相大功率低压大电流高频逆变整流装置
CN203708115U (zh) 一种液冷多晶硅还原炉高频加热电源逆变主电路
CN205726491U (zh) 一种新型热管锅炉变频加热电源
CN203734864U (zh) 一种有芯镀锌锅的感应加热电源
CN204131407U (zh) 电子电力变压器的并联与控制结构
CN104734531B (zh) 变频器
CN203813669U (zh) 一种单相和三相交流斩控调压补偿式交流稳压器
CN103612573B (zh) 具有低谐波高输出功率的能馈式牵引供电装置及控制方法
CN203151383U (zh) 一种供电装置
CN203071834U (zh) 一种多晶硅还原炉高频加热电源逆变主电路
CN103687119A (zh) 一种有芯镀锌锅的感应加热电源

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120711

Termination date: 20171116