[实用新型]一种多晶硅棒用新型高压启动电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源装置，特别是一种多晶硅棒用新型高压启动电源装置。

背景技术

多晶硅作为电气负载时，是一个随温度迅速变化的电阻。常温下，一对多晶硅棒电阻值大约100千欧，当多晶硅棒棒身温度达到还原反应温度1080℃时，一对多晶硅棒的电阻值降低到10欧左右。为多晶硅棒加热供电的启动电源电压范围为10千伏-500伏。现有的多晶硅棒高压启动电源全部采用可控硅多级交流调压原理，然后通过原边多抽头的升压变压器为一对多晶硅棒供电，其存在以下缺陷：

(1)功率因数低并且谐波电流大，不能达到国家标准；

(2)变压器副边由于输出电压范围宽，变压器设计容量大(输出有功功率的7倍)，成本高；

(3)输出交流电压，峰值电压是有效值的1.414倍，无法解决还原炉炉体的绝缘问题；

(4)对倒棒和绝缘击穿引起的过流，由于可控硅不能快速关断，往往会出现快熔烧断，而不是无损坏故障处理；

(5)不易实现端电压为0的3对棒高压启动。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种多晶硅用新型高压启动电源装置，不仅具有较高的功率因数、较低的谐波电流，而且无需将变压器的容量设计得过大，同时还可以解决还原炉炉体绝缘的问题，进行无损坏故障处理，实现对端电压为0的3对多晶硅棒高压启动。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种多晶硅棒用新型高压启动电源装置，包括三相变压器、高压直流单相IGBT调压器P1、高压直流单相IGBT调压器P2和三相电抗器，所述三相电抗器包括电抗器L1、电抗器L2和电抗器L3；三相变压器的三相电输出端分别与高压直流单相IGBT调压器P1的三相电输入端和高压直流单相IGBT调压器P2的三相电输入端连接，高压直流单相IGBT调压器P1的正极出线依次串联电抗器L1和第一对多晶硅棒R1后接地，高压直流单相IGBT调压器P2的正极出线依次串联电抗器L3和第三对多晶硅棒R3后接地，高压直流单相IGBT调压器P1和高压直流单相IGBT调压器P2并联后的负极出线串联电抗器L2后接地。

上述多晶硅棒用新型高压启动电源装置，高压直流单相IGBT调压器P1或高压直流单相IGBT调压器P2均包括m个并联的斩波模块，m≥1且m为整数,每个斩波模块的三相电输入端分别与三相变压器的三相电输出端连接。

上述多晶硅棒用新型高压启动电源装置，在每个斩波模块中：二极管整流桥的一个输出端口分别与有极性的电容器C的阳极、IGBT场效应管Q1的集电极和二极管D1的阴极连接，二极管整流桥的另一个输出端口分别与有极性的电容器C的阴极、IGBT场效应管Q2的发射极和二极管D2的阳极连接，IGBT场效应管Q1和二极管D1并联，IGBT场效应管Q2和二极管D2并联，并且IGBT场效应管Q1的发射极和二极管D1的阳极连接后与IGBT场效应管Q2的集电极连接，IGBT场效应管Q2的集电极和二极管D2的阴极连接。

上述多晶硅棒用新型高压启动电源装置，所述三相变压器设有N个互相绝缘的副边，N＝m≥1，二极管整流桥的三相电输入端与三相变压器的副边连接。

上述多晶硅棒用新型高压启动电源装置，每个所述斩波模块所设定的额定电压为1000伏。

上述多晶硅棒用新型高压启动电源装置，所述高压直流单相IGBT调压器P1和高压直流单相IGBT调压器P2的输出电压为1000M伏，M小于或等于N。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型中的三相电抗器限制倒棒和绝缘短路的电流上升率，从而避免倒棒和绝缘击穿而产生过流，进而避免多晶硅棒的快熔烧断，实现无损坏故障处理；

2.本实用新型中的高压直流单相IGBT调压器中的二极管整流桥可以使本实用新型的功率因数大于或等于0.97，从而变压器的设计容量无需太大即可满足需要；

3.本实用新型中的三相变压器所设的N个互相绝缘的副边使得本实用新型输出电流中的谐波电流相互抵消；

4.本实用新型可以实现对端电压为0的3对多晶硅棒的高压启动；

5.使用本实用新型对多晶硅棒进行高压启动，可以解决还原炉炉体的绝缘问题。

附图说明

图1为本实用新型多晶硅棒用新型高压启动电源装置的工作原理图；

图2为本实用新型多晶硅棒用新型高压启动电源装置的高压直流单相IGBT调压器及三相变压器的电路连接示意图。

具体实施方式