專利名稱：單晶硅爐用igbt直流電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及直流電源，尤其是單晶硅爐用IGBT直流電源。
背景技術：
單晶硅生長爐(單晶硅爐)，目前廣泛應用于單晶硅、單晶鍺、單晶砷化鎵等眾多
材料生產(chǎn)的使用，是生產(chǎn)太陽能光伏發(fā)電、電子工業(yè)及其他高科技行業(yè)原材料的重要設備。 目前單晶硅爐采用的主要是可控硅直流電源，其體積通常較大，其具有的大功率變壓器功
耗也很大，并且容易產(chǎn)生諧波污染。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種體積小、無諧波污染、比可控硅控制方式省電的單 晶硅爐用IGBT直流電源。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是 —種單晶硅爐用IGBT直流電源，其特別之處在于，包括其輸入端與交流電源連接
的橋式整流電路，該橋式整流電路的輸出端通過LC濾波電路接高頻逆變電路從而將經(jīng)過
整流濾波后的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，該高頻逆變電路的輸出端與一高頻變壓器的輸入端連
接，該高頻變壓器的輸出端通過整流電路與電感濾波電路連接從而供輸出。 其中高頻逆變電路是以IGBT為功率開關管的全橋逆變電路。 其中高頻逆變電路逆變工作頻率為20-25KHZ。 其中橋式整流電路中的二極管均為肖特基二極管。 其中高頻變壓器后端的整流電路為橋式整流電路。 進一步的，其中交流電源與橋式整流電路之間還接有空氣開關和熔斷器。 本實用新型電源與傳統(tǒng)可控硅電源相比本項目IGBT直流電源系統(tǒng)的其主要性能
優(yōu)勢如下 1、體積小，不占空間； 2、無諧波污染，不需諧波補償柜； 3、無大功率變壓器損耗功率(通常大功率變壓器本身會功耗3-8%電費約135元 /每爐)； 4、沒有無功功率，占空比??； 5 、比可控硅控制方式省電約30 % ; 6、脈動率RMS < 3% (可控硅RMS > 4% )，拉晶紋波小。
附圖1為本實用新型的原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖來對本實用新型作進一步詳細的說明 如圖1所示，本實用新型包括其輸入端與交流電源連接的橋式整流電路，橋式整 流電路中的二極管可以均為肖特基二極管，其導通壓降僅為普通二極管的1/2或1/3，并且 其電流的關斷恢復時間遠遠小于普通二極管，這也提高了電源的效率，利于逆變軟開關的 實現(xiàn)，改善逆變橋的工作狀態(tài)，提高了可靠性。 該橋式整流電路的輸出端通過LC濾波電路接高頻逆變電路從而將經(jīng)過整流濾波 后的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，具體采用以IGBT為功率開關管的全橋逆變電路，其中高頻逆變 電路逆變工作頻率為20-25KHZ。其優(yōu)點在于a、開關頻率大于人的聽覺范圍，無噪音。b、 在此頻率段充分發(fā)揮IGBT功率管的特性，降低變壓器成本。c、變壓器體積小、重量清、損耗 低，這也是采用可控硅調(diào)壓方式橋式整流或六相雙反星形整流變壓器所無法比擬的，提高 了電源的效率。 該高頻逆變電路的輸出端與一高頻變壓器的輸入端連接，該高頻變壓器的輸出端 通過整流電路(可采用橋式整流電路)與電感濾波電路連接從而供輸出，采用電感濾波可 以改善輸出波形，降低電磁干擾。 另外在交流電源與橋式整流電路之間還接有空氣開關和熔斷器。
權利要求一種單晶硅爐用IGBT直流電源，其特征在于包括其輸入端與交流電源連接的橋式整流電路，該橋式整流電路的輸出端通過LC濾波電路接高頻逆變電路從而將經(jīng)過整流濾波后的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，該高頻逆變電路的輸出端與一高頻變壓器的輸入端連接，該高頻變壓器的輸出端通過整流電路與電感濾波電路連接從而供輸出。
2. 如權利要求1所述的單晶硅爐用IGBT直流電源，其特征在于其中高頻逆變電路是 以IGBT為功率開關管的全橋逆變電路。
3. 如權利要求1所述的單晶硅爐用IGBT直流電源，其特征在于其中高頻逆變電路逆 變工作頻率為20-25KHZ。
4. 如權利要求1所述的單晶硅爐用IGBT直流電源，其特征在于其中橋式整流電路中 的二極管均為肖特基二極管。
5. 如權利要求1所述的單晶硅爐用IGBT直流電源，其特征在于其中高頻變壓器后端 的整流電路為橋式整流電路。
6. 如權利要求1至5中任意一項所述的單晶硅爐用IGBT直流電源，其特征在于其中 交流電源與橋式整流電路之間還接有空氣開關和熔斷器。
專利摘要本實用新型涉及直流電源，尤其是單晶硅爐用IGBT直流電源，其特點是，包括其輸入端與交流電源連接的橋式整流電路，該橋式整流電路的輸出端通過LC濾波電路接高頻逆變電路從而將經(jīng)過整流濾波后的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，該高頻逆變電路的輸出端與一高頻變壓器的輸入端連接，該高頻變壓器的輸出端通過整流電路與電感濾波電路連接從而供輸出。本實用新型電源與傳統(tǒng)可控硅電源相比本項目IGBT直流電源系統(tǒng)的其主要性能優(yōu)勢如下體積小，不占空間，無諧波污染，無大功率變壓器損耗功率，沒有無功功率，占空比小，比可控硅控制方式省電約30％，脈動率RMS＜3％，拉晶紋波小。
文檔編號H02M1/14GK201479018SQ200920143979
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月7日 優(yōu)先權日2009年8月7日
發(fā)明者毛家信 申請人:寧夏日晶電子科技有限公司