CN219760703U - 碳化硅长晶炉备用电源及碳化硅长晶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种碳化硅长晶炉备用电源及碳化硅长晶系统，涉及碳化硅长晶技术领域。该碳化硅长晶炉备用电源，包括：整流器、第一斩波器、逆变器和蓄能装置。其中，整流器的输入端用于外接市电。第一斩波器的输入端与整流器的输出端电连接，第一斩波器的输出端用于与碳化硅长晶炉的加热装置电连接。逆变器的输入端与第一斩波器的输出端电连接，逆变器的输出端用于与碳化硅长晶炉的交流用电负载电连接。蓄能装置的输入端与第一斩波器电连接。本实用新型实施例提供的碳化硅长晶炉备用电源和碳化硅长晶系统，其能够减少后备电源的数量，简化结构，节约成本并能够减少潜在的电路故障点。

Description

碳化硅长晶炉备用电源及碳化硅长晶系统

技术领域

本实用新型涉及碳化硅长晶技术领域，具体而言，涉及一种碳化硅长晶炉备用电源及碳化硅长晶系统。

背景技术

碳化硅长晶炉配置的真空泵为交流负载，配置的加热装置(例如电阻加热器)为直流负载。为了保证在市电断路的情况下，真空泵与加热装置均能够正常运行，保证碳化硅长晶炉正常生产，市面上多采用为真空泵配置UPS后备电源，为加热装置配置DCbank后备电源。

因此，相关技术中，同时配置两种后备电源产生过高的成本，并且潜在的电路故障点增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳化硅长晶炉备用电源及碳化硅长晶系统，其能够减少后备电源的数量，简化结构，节约成本并能够减少潜在的电路故障点。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种碳化硅长晶炉备用电源，包括：整流器、第一斩波器、逆变器和蓄能装置；

所述整流器的输入端用于外接市电；

所述第一斩波器的输入端与所述整流器的输出端电连接，所述第一斩波器的输出端用于与碳化硅长晶炉的加热装置电连接；

所述逆变器的输入端与所述第一斩波器的输出端电连接，所述逆变器的输出端用于与所述碳化硅长晶炉的交流用电负载电连接；

所述蓄能装置的输入端与所述第一斩波器电连接；

在所述市电处于通路的情况下，所述整流器将所述市电整流并传输至所述第一斩波器，所述第一斩波器向所述加热装置供电，所述逆变器向所述交流用电负载供电，所述第一斩波器使所述蓄能装置持续充电；

在所述市电处于断路的情况下，所述蓄能装置放电，使得所述第一斩波器向所述加热装置供电，所述逆变器向所述交流用电负载供电。

进一步地，在可选的实施方式中，所述第一斩波器的输出端设置有直流输出端子，所述直流输出端子用于与所述加热装置电连接。

进一步地，在可选的实施方式中，所述整流器为AC/DC整流器。

进一步地，在可选的实施方式中，所述第一斩波器为DC/DC斩波器。

进一步地，在可选的实施方式中，所述逆变器为DC/AC逆变器。

进一步地，在可选的实施方式中，所述蓄能装置为蓄电池。

进一步地，在可选的实施方式中，所述碳化硅长晶炉备用电源还包括静态旁路，所述静态旁路的输入端用于外接所述市电，所述静态旁路的输出端与所述交流用电负载电连接。

第二方面，本实用新型提供一种碳化硅长晶系统，包括长晶炉以及如前述实施方式任一项所述的碳化硅长晶炉备用电源。所述长晶炉包括交流用电负载和加热装置。碳化硅长晶炉备用电源包括：整流器、第一斩波器、逆变器和蓄能装置。所述整流器的输入端用于外接市电；所述第一斩波器的输入端与所述整流器的输出端电连接，所述第一斩波器的输出端与所述加热装置电连接；所述逆变器的输入端与所述第一斩波器的输出端电连接，所述逆变器的输出端用于与所述交流用电负载电连接；所述蓄能装置的输入端与所述第一斩波器电连接。

在所述市电处于通路的情况下，所述整流器将所述市电整流并传输至所述第一斩波器，所述第一斩波器向所述加热装置供电，所述逆变器向所述交流用电负载供电，所述第一斩波器使所述蓄能装置持续充电。

在所述市电处于断路的情况下，所述蓄能装置放电，使得所述第一斩波器向所述加热装置供电，所述逆变器向所述交流用电负载供电。

进一步地，在可选的实施方式中，所述交流用电负载包括真空泵，所述真空泵与所述逆变器的输出端电连接。

进一步地，在可选的实施方式中，所述加热装置包括加热器和第二斩波器；

所述第二斩波器的输入端与所述第一斩波器的输出端电连接，所述第二斩波器的输出端与所述加热器电连接。

本实用新型实施例提供的碳化硅长晶炉备用电源和碳化硅长晶系统的有益效果包括：

在工作时，在所述市电处于通路的情况下，市电通路正常供电，交流市电输入整流器后，经整流器整流并传输至第一斩波器，然后在第一斩波器处分流，一条支路经逆变器为交流用电负载供交流电，另一条支路经第一斩波器为加热装置供直流电，在此过程中，所述第一斩波器使所述蓄能装置持续充电。

在所述市电处于断路的情况下，所述蓄能装置放电，一条支路经逆变器为交流用电负载供交流电，另一条支路经第一斩波器向所述加热装置供直流电。

因此，碳化硅长晶炉备用电源能够在市电处于通路的情况下，对交流用电负载和加热装置正常供电，并能够使蓄能装置充电；并能够作为交流用电负载和加热装置的备用电源，在所述市电处于断路的情况下，能够通过蓄能装置对交流用电负载和加热装置供电，保证了交流用电负载和加热装置正常运行。这样，能够减少后备电源的数量，简化结构，节约成本并能够减少潜在的电路故障点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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为本实用新型实施例提供的碳化硅长晶炉备用电源所应用的碳化硅长晶系统的结构示意框图。

图标：

1-碳化硅长晶系统；

100-碳化硅长晶炉备用电源；110-整流器；120-第一斩波器；130-逆变器；140-蓄能装置；150-静态旁路；

200-长晶炉；210-交流用电负载；220-加热装置；221-加热器；222-第二斩波器；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

碳化硅长晶炉配置的真空泵为交流负载，配置的加热装置(例如电阻加热器)为直流负载。为了保证在市电断路的情况下，真空泵与加热装置均能够正常运行，保证碳化硅长晶炉正常生产，市面上多采用为真空泵配置UPS后备电源，为加热装置配置DCbank后备电源。因此，相关技术中，同时配置两种后备电源产生过高的成本，并且潜在的电路故障点增加。为了改善上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种碳化硅长晶炉备用电源和碳化硅长晶系统，其能够减少后备电源的数量，简化结构，节约成本并能够减少潜在的电路故障点。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的碳化硅长晶炉备用电源100，应用于碳化硅长晶系统1。碳化硅长晶系统1包括长晶炉200以及上述的碳化硅长晶炉备用电源100，其中，长晶炉200包括交流用电负载210和加热装置220。碳化硅长晶炉备用电源100与交流用电负载210电连接，用于向交流用电负载210供交流电。碳化硅长晶炉备用电源100与加热装置220电连接，用于向加热装置220供直流电。因此，碳化硅长晶炉备用电源100既能够为交流用电负载210供电，又能够为加热装置220供电。

需要说明的是，交流用电负载210是指长晶炉200的使用交流电的负载，作为示例，交流用电负载210包括真空泵，碳化硅长晶炉备用电源100与真空泵电连接，用以向真空泵供交流电。当然，交流用电负载210也可以为其他使用交流电的负载。

加热装置220可以包括加热器221和第二斩波器222，第二斩波器222的输入端与碳化硅长晶炉备用电源100电连接，第二斩波器222的输出端与加热器221电连接。第二斩波器222能够将碳化硅长晶炉备用电源100输出的直流电转换为电压值适合加热器221的直流电。可选地，加热器221可以为电阻加热器。

本实施例中，碳化硅长晶炉备用电源100包括：整流器110、第一斩波器120、逆变器130和蓄能装置140。其中，整流器110的输入端用于外接市电。第一斩波器120的输入端与整流器110的输出端电连接，第一斩波器120的输出端用于与碳化硅长晶炉200的加热装置220电连接。逆变器130的输入端与第一斩波器120的输出端电连接，逆变器130的输出端用于与碳化硅长晶炉200的交流用电负载210电连接。蓄能装置140的输入端与第一斩波器120电连接。

在市电处于通路的情况下，整流器110将市电整流并传输至第一斩波器120，第一斩波器120向加热装置220供电，逆变器130向交流用电负载210供电，第一斩波器120使蓄能装置140持续充电。

在市电处于断路的情况下，蓄能装置140放电，使得第一斩波器120向加热装置220供电，逆变器130向交流用电负载210供电。

也就是说，在工作时，在市电处于通路的情况下，市电通路正常供电，交流市电输入整流器110后，经整流器110整流并传输至第一斩波器120，然后在第一斩波器120处分流，一条支路经逆变器130为交流用电负载210供交流电，另一条支路经第一斩波器120为加热装置220供直流电，在此过程中，第一斩波器120使蓄能装置140持续充电。

在市电处于断路的情况下，蓄能装置140放电，一条支路经逆变器130为交流用电负载210供交流电，另一条支路经第一斩波器120向加热装置220供直流电。

因此，碳化硅长晶炉备用电源100能够在市电处于通路的情况下，对交流用电负载210和加热装置220正常供电，并能够使蓄能装置140充电；并能够作为交流用电负载210和加热装置220的备用电源，在市电处于断路的情况下，能够通过蓄能装置140对交流用电负载210和加热装置220供电，保证了交流用电负载210和加热装置220正常运行。这样，能够减少后备电源的数量，简化结构，节约成本并能够减少潜在的电路故障点。

需要说明的是，本实施例中，由于交流用电负载210包括真空泵，可选地，真空泵与逆变器130的输出端电连接。通过逆变器130将第一斩波器120传输来的直流电转换为交流电，并向真空泵供电。

另外，由于加热装置220包括加热器221和第二斩波器222，第二斩波器222的输入端与第一斩波器120的输出端电连接，第二斩波器222的输出端与加热器221电连接。这样，第一斩波器120能够将直流电转换为电压值满足预设需求的直流电，而第二斩波器222能够进一步将第一斩波器120输出的直流电转换为电压值适合加热器221的直流电，保证了加热器221的正常工作。

可选地，整流器110为AC/DC整流器110，能够将交流市电通过整流得到直流电，并传输至第一斩波器120。

可选地，第一斩波器120为DC/DC斩波器。DC/DC斩波器又称为截波器，它是将电压值固定的直流电，转换为电压值可变的直流电源装置，是一种直流对直流的转换器。DC/DC斩波器能够将直流电转换为电压值满足预设需求的直流电。进一步可选地，第一斩波器120可以选用双向DC/DC斩波器。

可选地，第一斩波器120的输出端设置有直流输出端子(图未示)，直流输出端子用于与加热装置220电连接。本实施例中，直流输出端子与第二斩波器222电连接。这样，第一斩波器120的其中一条支路经直流输出端子向加热器221供直流电。

可选地，逆变器130为DC/AC逆变器130，能够将第一斩波器120传输而来的直流电转换为交流电，并向交流用电负载210供交流电。

可选地，蓄能装置140为蓄电池，能够有效地进行直流电的充电蓄能。

可选地，本实施例中，碳化硅长晶炉备用电源100还可以包括静态旁路150，静态旁路150的输入端用于外接市电，静态旁路150的输出端与交流用电负载210电连接。静态旁路150可以隔离逆变器130并提供一个直接的AC旁路电源。该静态旁路150可以作为检修旁路。

本实用新型实施例提供的碳化硅长晶炉备用电源100的工作原理如下：

在市电处于通路的情况下，市电通路正常供电，交流市电输入整流器110后，整流器110对交流市电进行整流得到直流电，并传输至第一斩波器120，然后在第一斩波器120处分流，一条支路将直流电传输至逆变器130，逆变器130将直流电转换为交流电，从而为交流用电负载210供交流电；另一条支路将直流电传输至第一斩波器120，第一斩波器120的输出端设置的直流输出端子向加热装置220供直流电。在此过程中，第一斩波器120使蓄能装置140持续充电。

在市电处于断路的情况下，蓄能装置140放电，并传输至第一斩波器120，第一斩波器120处分流，一条支路经逆变器130将直流电转换为交流电，从而为交流用电负载210供交流电，另一条支路经第一斩波器120向加热装置220供直流电。

综上所述，碳化硅长晶炉备用电源100能够在市电处于通路的情况下，对交流用电负载210和加热装置220正常供电，并能够使蓄能装置140充电；并能够作为交流用电负载210和加热装置220的备用电源，在所述市电处于断路的情况下，能够通过蓄能装置140对交流用电负载210和加热装置220供电，保证了交流用电负载210和加热装置220正常运行。这样，能够减少后备电源的数量，简化结构，节约成本并能够减少潜在的电路故障点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种碳化硅长晶炉备用电源，其特征在于，包括：

整流器(110)，所述整流器(110)的输入端用于外接市电；

第一斩波器(120)，所述第一斩波器(120)的输入端与所述整流器(110)的输出端电连接，所述第一斩波器(120)的输出端用于与碳化硅长晶炉(200)的加热装置(220)电连接；

逆变器(130)，所述逆变器(130)的输入端与所述第一斩波器(120)的输出端电连接，所述逆变器(130)的输出端用于与所述碳化硅长晶炉(200)的交流用电负载(210)电连接；以及，

蓄能装置(140)，所述蓄能装置(140)的输入端与所述第一斩波器(120)电连接；

在所述市电处于通路的情况下，所述整流器(110)将所述市电整流并传输至所述第一斩波器(120)，所述第一斩波器(120)向所述加热装置(220)供电，所述逆变器(130)向所述交流用电负载(210)供电，所述第一斩波器(120)使所述蓄能装置(140)持续充电；

在所述市电处于断路的情况下，所述蓄能装置(140)放电，使得所述第一斩波器(120)向所述加热装置(220)供电，所述逆变器(130)向所述交流用电负载(210)供电。

2.根据权利要求1所述的碳化硅长晶炉备用电源，其特征在于，所述第一斩波器(120)的输出端设置有直流输出端子，所述直流输出端子用于与所述加热装置(220)电连接。

3.根据权利要求1所述的碳化硅长晶炉备用电源，其特征在于，所述整流器(110)为AC/DC整流器(110)。

4.根据权利要求1所述的碳化硅长晶炉备用电源，其特征在于，所述第一斩波器(120)为DC/DC斩波器。

5.根据权利要求1所述的碳化硅长晶炉备用电源，其特征在于，所述逆变器(130)为DC/AC逆变器(130)。

6.根据权利要求1所述的碳化硅长晶炉备用电源，其特征在于，所述蓄能装置(140)为蓄电池。

7.根据权利要求1-6任一项所述的碳化硅长晶炉备用电源，其特征在于，所述碳化硅长晶炉备用电源(100)还包括静态旁路(150)，所述静态旁路(150)的输入端用于外接所述市电，所述静态旁路(150)的输出端与所述交流用电负载(210)电连接。

8.一种碳化硅长晶系统，其特征在于，包括长晶炉(200)以及如权利要求1-7任一项所述的碳化硅长晶炉备用电源(100)，所述长晶炉(200)包括交流用电负载(210)和加热装置(220)，所述第一斩波器(120)的输出端与所述加热装置(220)电连接，所述逆变器(130)的输出端与所述交流用电负载(210)电连接。

9.根据权利要求8所述的碳化硅长晶系统，其特征在于，所述交流用电负载(210)包括真空泵，所述真空泵与所述逆变器(130)的输出端电连接。

10.根据权利要求8所述的碳化硅长晶系统，其特征在于，所述加热装置(220)包括加热器(221)和第二斩波器(222)；

所述第二斩波器(222)的输入端与所述第一斩波器(120)的输出端电连接，所述第二斩波器(222)的输出端与所述加热器(221)电连接。