一种多晶硅还原炉电源制造技术

本申请公开了一种多晶硅还原炉电源，包括：还原变压器的一次侧连接供电线路，还原变压器的二次侧包括相互独立的启动电源和工作电源，启动电源、整流电路、启动开关和n个串联的硅芯串联，工作电源、工作开关和n个串联的硅芯串联，工作开关与整流电路和启动开关并联，每个击穿开关与相应的硅芯并联，n为正整数。可见，本发明专利技术利用启动开关和工作开关完成对启动模式和工作模式的切换，增加启动电源，为启动时增加电压，同时利用整流电路将工作电源的电压也用在启动上，再利用击穿开关，依次启动硅芯，完成了对硅芯启动顺序的控制，利用还原变压器的二次绕组作为启动电源和工作电源，减少了器件的使用，节约了成本，减少了占地面积，提高了实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种多晶硅还原炉电源
本专利技术涉及太阳能电池制造领域，特别涉及一种多晶硅还原炉电源。
技术介绍
目前，国内外多晶硅还原炉硅芯击穿启动，主要有两种方式，一是依靠电辐射加热器加热来降低硅芯电阻率后，低电压启动；二是采用高电压使硅芯击穿。第一种方式由于启动时间较长，很大程度上影响了生产效率逐步淘汰了；现绝大多数厂采用第二种高压启动方式，以加快启动时间成为新工艺的重点所向，用高电压产生强电场在很短时间就能改变硅芯导电特性，使其内阻降低、导通电流迅速上升，从而使硅料内部的温度很快上长升，大大缩短了启动时间，提高了加工效率、从而降低了能耗和提高产品质量。目前，国内多晶硅生产厂为了降低能耗，其多晶硅还原炉设计选型越来越大型化(36对棒、48对棒、72对棒等)；相应的对其供电系统提出了新的需求。目前各电源设备制造厂商，提供的多晶硅电源技术方案，系统配置过于复杂，所需设备较多(一套还原炉功率柜需要6台，PLC柜1台，大电流断路器隔离柜6台，切换柜2台共需15台柜，并且，12套还原炉还共用1套高压启动系统，高启电源柜6台，高启控制柜1台，即公用高启柜共7台)，占厂房安装空间较大，配套安装的大截面铜母排和安装支架钢材用量大，由于所使用设备数量较多，系统接线及控制复杂、故障率增高、设备投资相对较高；亟需对多晶硅还原炉电源系统进行优化设计，减小占地面积，节约材料和设备投资，减少设备安装时间和安装费用，提高设备的运行可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多晶硅还原炉电源，以节约材料和设备投资。其具体方案如下：一种多晶硅还原炉电源，包括：还原变压器、整流电路、启动开关、工作开关、n个串联的击穿开关和n个串联的硅芯；其中，所述还原变压器的一次侧连接供电线路，所述还原变压器的二次侧包括相互独立的所述启动电源和所述工作电源，所述启动电源、所述整流电路、所述启动开关和n个串联的硅芯依次串联，所述工作电源、所述工作开关和n个串联的硅芯依次串联，所述工作开关与所述整流电路和所述启动开关并联，每个击穿开关与相应的硅芯并联，n为正整数。优选的，所述工作开关包括：第一工作开关和第二工作开关，所述第一工作开关的第一端与所述工作电源的第一端相连，所述第一工作开关的第二端与n个串联的硅芯的第一端相连，所述第二工作开关的第一端与所述工作电源的第二端相连，所述第二工作开关的第二端与n个串联的硅芯的第二端相连；其中，所述第一工作开关和所述第二工作开关同时闭合或关断。优选的，所述启动开关包括：第一启动开关和第二启动开关，所述第一启动开关的第一端与所述整流电路的第一输出端相连，所述第一启动开关的第二端与n个串联的硅芯的第一端相连，所述第二启动开关的第一端与所述整流电路的第二输出端相连，所述第二启动开关的第二端与n个串联的硅芯的第二端相连；其中，所述第一启动开关和所述第二启动开关同时闭合或关断。优选的，所述n个串联的击穿开关设置强制闭锁，以防止所有击穿开关同时闭合。优选的，所述击穿开关为直流真空接触器。优选的，所述启动开关为接触器。优选的，所述工作开关为断路器。优选的，所述整流电路包括：依次串联的第一整流单元、第二整流单元和第三整流单元；其中，每个整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极相连，所述第一二极管的正极与所述第三二极管的负极相连，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的正极相连，所述第四二极管的负极与所述第二二极管的正极相连。优选的，所述启动电源包括：第一启动单元和第二启动单元；其中，每个启动电源包括第一启动绕组、第一电流变压器和第一三端双向可控硅开关，所述第一启动绕组作为所述还原变压器的二次侧绕组，所述第一启动绕组的第一端与所述第一电流变压器的第一端连接，所述第一电流变压器的第二端与三端双向可控硅开关的第一端连接，所述三端双向可控硅开关的第二端与相应的整流电路的第一二极管的正极相连，所述第一启动绕组的第二端与相应的整流电路的第二二极管的正极相连。优选的，所述工作电源包括：6抽头的工作绕组、第一变压单元、第二变压单元、第三变压单元、第四变压单元和第五变压单元；其中，每个变压单元中包括串联的电流变压器和三端双向可控硅开关，电流变压器的一端作为变压单元的第一端，三端双向可控硅开关的一端作为变压单元的第二端，所述第一变压单元、所述第二变压单元、所述第三变压单元、所述第四变压单元和所述第五变压单元的第一端分别与所述工作绕组的第一抽头、第二抽头、第三抽头、第四抽头和第五抽头一对一相连，所述第一变压单元的第二端、所述第二变压单元的第二端、所述第三变压单元的第二端、所述第四变压单元的第二端、所述第五变压单元的第二端、所述第三整流单元的第一二极管的正极和所述工作开关的第一端相连，所述工作绕组的第六抽头、所述第三整流单元的第二二极管的正极和所述工作开关的第三端相连。本专利技术中，多晶硅还原炉电源，包括：还原变压器、整流电路、启动开关、工作开关、n个串联的击穿开关和n个串联的硅芯；其中，还原变压器的一次侧连接供电线路，还原变压器的二次侧包括相互独立的启动电源和工作电源，启动电源、整流电路、启动开关和n个串联的硅芯串联，工作电源、工作开关和n个串联的硅芯串联，工作开关与整流电路和启动开关并联，每个击穿开关与相应的硅芯并联，n为正整数。可见，本专利技术通过闭合启动开关，断开工作开关，再断开要被击穿的目标硅芯对应的击穿开关，闭合其他击穿开关，启动电源和工作电源的电压经过整流电路，电压相互叠加，使电压加载在串联在电路中的目标硅芯上，利用高压将其击穿，再利用其它击穿开关将剩余的硅芯全部击穿，击穿后所有击穿开关全部断开，使硅芯串联在电路中，当硅芯总阻值达到预定值后，再断开启动开关，闭合工作开关，完成多晶硅还原录得启动，利用启动开关和工作开关完成对启动模式和工作模式的切换，增加启动电源，为启动时增加电压，同时利用整流电路将工作电源的电压也用在启动上，再利用击穿开关，依次启动硅芯，完成了对硅芯启动顺序的控制，利用还原变压器的二次绕组作为启动电源和工作电源，大幅减少了器件的使用，节省了材料，节约了成本，减少了占地面积，提高了实用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术的一种多晶硅还原炉电源电路的结构示意图；图2为现有技术的一种多晶硅还原炉电源电路的布置图；图3为本专利技术实施例公开的一种多晶硅还原炉电源电路的结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的另一种多晶硅还原炉电源电路的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种多晶硅还原炉电源，参见图3所示，该电源包括：还原变压器11、整流电路12、启动开关13、工作开关14、nn个串联的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶硅还原炉电源，其特征在于，包括：还原变压器、整流电路、启动开关、工作开关、n个串联的击穿开关和n个串联的硅芯；其中，所述还原变压器的一次侧连接供电线路，所述还原变压器的二次侧包括相互独立的所述启动电源和所述工作电源，所述启动电源、所述整流电路、所述启动开关和n个串联的硅芯依次串联，所述工作电源、所述工作开关和n个串联的硅芯依次串联，所述工作开关与所述整流电路和所述启动开关并联，每个击穿开关与相应的硅芯并联，n为正整数。

【技术特征摘要】
1.一种多晶硅还原炉电源，其特征在于，包括：还原变压器、整流电路、启动开关、工作开关、n个串联的击穿开关和n个串联的硅芯；其中，所述还原变压器的一次侧连接供电线路，所述还原变压器的二次侧包括相互独立的所述启动电源和所述工作电源，所述启动电源、所述整流电路、所述启动开关和n个串联的硅芯依次串联，所述工作电源、所述工作开关和n个串联的硅芯依次串联，所述工作开关与所述整流电路和所述启动开关并联，每个击穿开关与相应的硅芯并联，n为正整数。2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源，其特征在于，所述工作开关包括：第一工作开关和第二工作开关，所述第一工作开关的第一端与所述工作电源的第一端相连，所述第一工作开关的第二端与n个串联的硅芯的第一端相连，所述第二工作开关的第一端与所述工作电源的第二端相连，所述第二工作开关的第二端与n个串联的硅芯的第二端相连；其中，所述第一工作开关和所述第二工作开关同时闭合或关断。3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源，其特征在于，所述启动开关包括：第一启动开关和第二启动开关，所述第一启动开关的第一端与所述整流电路的第一输出端相连，所述第一启动开关的第二端与n个串联的硅芯的第一端相连，所述第二启动开关的第一端与所述整流电路的第二输出端相连，所述第二启动开关的第二端与n个串联的硅芯的第二端相连；其中，所述第一启动开关和所述第二启动开关同时闭合或关断。4.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源，其特征在于，所述n个串联的击穿开关设置强制闭锁，以防止所有击穿开关同时闭合。5.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源，其特征在于，所述击穿开关为直流真空接触器。6.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源，其特征在于，所述启动开关为接触器。7.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源，其特征在于，所述工作开关为断路器。8.根据权利要求1至7任一项所述的多晶硅还原炉电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：清华，薛胜，张滔滔，晋赵泽，
申请(专利权)人：重庆大全泰来电气有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50