[发明专利]多晶硅还原炉调功柜控制系统

说明书

本发明揭示了一种多晶硅还原炉调功柜控制系统，包括由绕组线圈和晶闸管构成的输入端以及由零线和火线构成的输出端以及与绕组线圈一端电性连接的主快速熔断器，所述输出端包括跨接在零线与火线上的电压传感器，绕组线圈一端与零线连接，另一端分别经过所述主快速熔断器、电容、电阻及电流感应器后与火线连接，所述电容及电阻串联构成一电子组件，所述控制系统还包括并联在电子组件两端的晶闸管以及与晶闸管的门极电性连接的控制模块，所述电流感应器及电压感应器分别向控制模块馈入信号。

【技术领域】

本发明涉及多晶硅生产领域，特别是涉及一种多晶硅还原炉调功柜的功率控制系统。

【背景技术】

多晶硅作为一种半导体材料，是目前光伏材料的主要原材料， 光伏材料能将太阳能直接转换成电能， 例如太阳能电池等。 目前生产多晶硅的主要方法之一是改良西门子法。 改良西门子法通过气相沉积法产生棒状多晶硅。

现有技术中已知的西门子法还原生产工艺是将汽化的三氯氢硅与载气氢气按一定比例混合引入多晶硅还原炉，在放置于还原炉内的棒状硅芯两端加以电压 ，在一定的温度和压力下，在高温硅芯表面，三氯氢硅与氢气混合气反应生成元素硅，并沉积在硅芯表面，逐渐生成所需规格的多晶硅棒，同时产生四氯化硅、二氯二氢硅、氯化氢等副产物。

多晶硅生产还原炉启动后， 反应进料（即三氯氢硅与氢气混合气）由进气管进入还原炉的炉体中，用电极对硅芯通电加热而产生高温，通常将反应温度控制在约 1000℃至1200℃，优选为1100℃左右。通入的三氯氢硅和氢气在硅芯表面进行气相沉积反应生成元素硅。反应生产的尾气从炉筒底部的中心通过尾气排气管排出。随着沉积在硅芯表面的硅增加，硅棒逐渐变粗，最终长成所需尺寸的多晶硅棒。硅棒生长到所需尺寸后，例如长度2.0至2.8米、最终直径40至200毫米的尺寸，则需进行停炉处理。

还原炉生产过程中电流控制与通料控制非常的重要，对多晶硅的产量、质量、成本以及整个生产系统的协调性、稳定性、安全性起着不可估量的作用。在现有工艺中，通过阀门控制通入氢气与三氯氢硅流量，通过调节电流保持硅棒表面温度仍为正常反应温度 。

上述工艺控制过程中易发生通料量与电流调节的不匹配，造成硅棒温度变化，硅棒在生长过程中因温度变化会发生开裂等现象，造成电阻增大，进而引发电流变化，而电流变化产生的磁场，使通电的硅棒在磁力的作用下产生扭矩，进而导致硅棒根部松动。另一方面，电流降低则引起调功柜控制系统电流退档，控制系统退档过快则会造成快速熔断器电流过载损毁，引发断电。断电的结果会使硅棒表面的反应温度不稳定，使得应力不能均匀释放；从而引发硅棒结构疏松、局部断裂、倒炉等不良后果。

多晶硅硅棒的产生过程中，还原炉频繁的发生裂棒或者倒炉的情况既影响单炉的产量，也造成生产成本过高。因此有必要提供一种可以延缓多晶硅还原炉调功柜退档速度的控制系统。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可以延缓多晶硅还原炉调功柜退档时间的控制系统。

为解决上述技术问题，本发明揭露以下技术方案：提供一种多晶硅还原炉调功柜控制系统，包括由零线与火线构成的输入端以及由绕组线圈构成的输出端以及与绕组线圈一端电性连接的第一快速熔断器，所述输出端包括跨接在零线与火线上的电压传感器，所述绕组线圈一端与零线连接，另一端分别经过所述第一快速熔断器、电容、电阻及电流感应器后与火线连接，所述电容及电阻串联构成一组电子组件，所述控制系统还包括并联在电子组件两端的晶闸管以及与晶闸管的门极电性连接的控制模块，所述电流感应器及电压感应器分别向控制模块馈入信号。

进一步地，所述控制系统还包括与第一快速熔断器并联设置的第二快速熔断器，所述第二快速熔断器经过晶闸管与火线上的电流传感器串联连接。