專利名稱：一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電所需的多晶硅材料目前大部分采用“改進型西門子還原法”生產(chǎn)，即采用氫氣作為還原劑，在1100°c 1200°C的溫度下，還原三氯化硅或四氯化硅，沉積形成多晶硅棒。隨著爐內(nèi)溫度的升高，硅棒截面積的增大，硅棒的電阻不斷下降。而要維持還原反應(yīng)的溫度，必須保持加熱功率不變。因此，必須根據(jù)硅棒的電阻值來調(diào)節(jié)加在硅棒兩端電壓。在外部電源輸入端，一般通過切換變壓器輸出的多個繞組實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)。多晶硅棒為純阻性負載，但由于目前采用較多的交流調(diào)壓加熱系統(tǒng)的頻率一般多為50Hz或60Hz，使得多晶硅棒在加熱的過程中，硅棒內(nèi)部的溫度比硅棒表面的溫度要高，隨著多晶硅棒的直徑越來越大，表面溫度和芯溫的差越來越大，當內(nèi)部溫度達到1414度后，將導(dǎo)致出現(xiàn)棒芯熔毀的現(xiàn)象，從而限制了多晶硅棒直徑大小，限制了還原爐產(chǎn)量的進一步提高，生產(chǎn)能耗較大。
實用新型內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，解決多晶硅棒表面和芯溫差的技術(shù)問題。本實用新型技術(shù)方案:一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，其特征在于包括第一、第二的逆變模塊，負載、第一、第二電容組，所述的第一逆變模塊是由第一、第二、第三開關(guān)管組并聯(lián)而成，所述的第一電容組與第三開關(guān)管組并聯(lián)；其中，電容組中包含2個電容；第一開關(guān)管組、第三開關(guān)管組的中點相互串接；所述的第二逆變模塊是由第四、第五、第六開關(guān)管組并聯(lián)而成，所述的第二電容組與第六開關(guān)管組并聯(lián)；其中，電容組中包含2個電容；第四開關(guān)管組、第六開關(guān)管組的中點相互串接；所述的第二開關(guān)管組中點與第五開關(guān)管組中點相連；所述負載的一端與第二開關(guān)管組中點相連，所述負載的另一端分別與二個電容組的中點相連。所述的開關(guān)管組是由二個開關(guān)管串接而成，所述的開關(guān)管是由IGBT與二極管并接而成。本實用新型的優(yōu)點:采用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應(yīng)，根據(jù)多晶硅棒的直徑大小，控制通過多晶硅棒的電流大小和頻率，達到只在多晶硅棒表面進行加熱，降低生產(chǎn)能耗，同時降低在多晶硅棒生產(chǎn)后期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶硅還原生產(chǎn)的電能單耗。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I是第一開關(guān)管組。
具體實施方式
[0010]如圖1所示一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，包括第一、第二的逆變模塊，負載R、第一、第二電容組。所述的第一逆變模塊是第一、第二、第三開關(guān)管組并聯(lián)而成，所述的第一電容組與第三開關(guān)管組并聯(lián)；其中，電容組中包含2個電容；第一開關(guān)管組、第三開關(guān)管組的中點a、c點相互串接。所述的第二逆變模塊是由第四、第五、第六開關(guān)管組并聯(lián)而成，所述的第二電容組與第六開關(guān)管組并聯(lián)；其中，電容組中包含2個電容；第四開關(guān)管組、第六開關(guān)管組的中點d、f相互串接；所述的第二開關(guān)管組中點b與第五開關(guān)管組中點e相連；所述負載R—端與第二開關(guān)管組中點b相連，所述負載R的另一端分別與二個電容組的中點相連。所述的開關(guān)管組是由二個開關(guān)管串接而成，所述的開關(guān)管是由IGBT與二極管并接而成。工作原理當處于半橋工作模式時，當?shù)谝荒孀兡K的一個橋臂的上管IGBT導(dǎo)通時，同時另外一個橋臂的上管IGBT也導(dǎo)通，此時電流從直流母線電容的正端流出，通過兩個橋臂的上管IGBT，流入電阻負載R，然后進入直流母線電容組的中點h。在另外時刻，當?shù)诙孀兡K的一個橋臂的下管IGBT導(dǎo)通時，同時另外一個橋臂的下管IGBT導(dǎo)通，此時電流從直流母線電容的負端流出，通過連個橋臂的下管IGBT，流入電阻負載，然后進入直流母線電容組的的中點h。從以上分析中可以看出，在半橋模式下，導(dǎo)通電流的IGBT數(shù)量增加了一倍，因此，在大電流輸出工況下，由全橋切換到半橋工作模式，會使得相同拓撲下的輸出電流能力大增。減少散熱的壓力。本實用新型的優(yōu)點:采用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應(yīng)，根據(jù)多晶硅棒的直徑大小，控制通過多晶硅棒的電流大小和頻率，達到只在多晶硅棒表面進行加熱，降低生產(chǎn)能耗，同時降低在多晶硅棒生產(chǎn)后期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶硅還原生產(chǎn)的電能單耗。
權(quán)利要求1.一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，其特征在于包括第一、第二的逆變模塊，負載、第一、第二電容組，所述的第一逆變模塊是由第一、第二、第三開關(guān)管組并聯(lián)而成，所述的第一電容組與第三開關(guān)管組并聯(lián)；其中，電容組中包含2個電容；第一開關(guān)管組、第三開關(guān)管組的中點(a、c)點相互串接；所述的第二逆變模塊是由第四、第五、第六開關(guān)管組并聯(lián)而成，所述的第二電容組與第六開關(guān)管組并聯(lián)；其中，電容組中包含2個電容；第四開關(guān)管組、第六開關(guān)管組的中 點(d、f)相互串接；所述的第二開關(guān)管組中點(b)與第五開關(guān)管組中點(e)相連；所述負載(R)的一端與第二開關(guān)管組中點(b)相連，所述負載(R)的另一端分別與二個電容組的中點相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，其特征在于所述的開關(guān)管組是由二個開關(guān)管串接而成，所述的開關(guān)管是由IGBT與二極管并接而成。
專利摘要一種多晶硅還原爐高頻加熱電源逆變主電路，包括二個相同第一、第二的逆變模塊，負載、第一、第二電容組，所述的第一逆變模塊是第一、第二、第三開關(guān)管組并聯(lián)而成，第一電容組與第三開關(guān)管組并聯(lián)；其中，電容組中包含2個電容；第一開關(guān)管組、第三開關(guān)管組的中點相互串接；第二開關(guān)管組中點與第五開關(guān)管組中點相連；所述負載的一端與第二開關(guān)管組中點相連，所述負載的另一端分別與二個電容組的中點相連開關(guān)管是由于IGBT與二極管并接而成。本實用新型的優(yōu)點采用IGBT高頻逆變電路，利用趨膚效應(yīng)，根據(jù)多晶硅棒的直徑大小，控制通過多晶硅棒的電流大小和頻率，達到只在多晶硅棒表面進行加熱，降低生產(chǎn)能耗，同時降低在多晶硅棒生產(chǎn)后期大直徑時的還原爐的溫度，降低多晶硅還原生產(chǎn)的電能單耗。
文檔編號H02M7/537GK203086370SQ201320022678
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者陳林 申請人:浙江海得新能源有限公司