专利名称：单晶硅炉用igbt直流电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直流电源，尤其是单晶硅炉用IGBT直流电源。
背景技术：
单晶硅生长炉(单晶硅炉)，目前广泛应用于单晶硅、单晶锗、单晶砷化镓等众多
材料生产的使用，是生产太阳能光伏发电、电子工业及其他高科技行业原材料的重要设备。 目前单晶硅炉采用的主要是可控硅直流电源，其体积通常较大，其具有的大功率变压器功
耗也很大，并且容易产生谐波污染。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种体积小、无谐波污染、比可控硅控制方式省电的单 晶硅炉用IGBT直流电源。 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是 —种单晶硅炉用IGBT直流电源，其特别之处在于，包括其输入端与交流电源连接
的桥式整流电路，该桥式整流电路的输出端通过LC滤波电路接高频逆变电路从而将经过
整流滤波后的直流电逆变为交流电，该高频逆变电路的输出端与一高频变压器的输入端连
接，该高频变压器的输出端通过整流电路与电感滤波电路连接从而供输出。 其中高频逆变电路是以IGBT为功率开关管的全桥逆变电路。 其中高频逆变电路逆变工作频率为20-25KHZ。 其中桥式整流电路中的二极管均为肖特基二极管。 其中高频变压器后端的整流电路为桥式整流电路。 进一步的，其中交流电源与桥式整流电路之间还接有空气开关和熔断器。 本实用新型电源与传统可控硅电源相比本项目IGBT直流电源系统的其主要性能
优势如下 1、体积小，不占空间； 2、无谐波污染，不需谐波补偿柜； 3、无大功率变压器损耗功率(通常大功率变压器本身会功耗3-8%电费约135元 /每炉)； 4、没有无功功率，占空比小； 5 、比可控硅控制方式省电约30 % ; 6、脉动率RMS < 3% (可控硅RMS > 4% )，拉晶纹波小。
附图1为本实用新型的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图来对本实用新型作进一步详细的说明 如图1所示，本实用新型包括其输入端与交流电源连接的桥式整流电路，桥式整 流电路中的二极管可以均为肖特基二极管，其导通压降仅为普通二极管的1/2或1/3，并且 其电流的关断恢复时间远远小于普通二极管，这也提高了电源的效率，利于逆变软开关的 实现，改善逆变桥的工作状态，提高了可靠性。 该桥式整流电路的输出端通过LC滤波电路接高频逆变电路从而将经过整流滤波 后的直流电逆变为交流电，具体采用以IGBT为功率开关管的全桥逆变电路，其中高频逆变 电路逆变工作频率为20-25KHZ。其优点在于a、开关频率大于人的听觉范围，无噪音。b、 在此频率段充分发挥IGBT功率管的特性，降低变压器成本。c、变压器体积小、重量清、损耗 低，这也是采用可控硅调压方式桥式整流或六相双反星形整流变压器所无法比拟的，提高 了电源的效率。 该高频逆变电路的输出端与一高频变压器的输入端连接，该高频变压器的输出端 通过整流电路(可采用桥式整流电路)与电感滤波电路连接从而供输出，采用电感滤波可 以改善输出波形，降低电磁干扰。 另外在交流电源与桥式整流电路之间还接有空气开关和熔断器。
权利要求一种单晶硅炉用IGBT直流电源，其特征在于包括其输入端与交流电源连接的桥式整流电路，该桥式整流电路的输出端通过LC滤波电路接高频逆变电路从而将经过整流滤波后的直流电逆变为交流电，该高频逆变电路的输出端与一高频变压器的输入端连接，该高频变压器的输出端通过整流电路与电感滤波电路连接从而供输出。
2. 如权利要求1所述的单晶硅炉用IGBT直流电源，其特征在于其中高频逆变电路是 以IGBT为功率开关管的全桥逆变电路。
3. 如权利要求1所述的单晶硅炉用IGBT直流电源，其特征在于其中高频逆变电路逆 变工作频率为20-25KHZ。
4. 如权利要求1所述的单晶硅炉用IGBT直流电源，其特征在于其中桥式整流电路中 的二极管均为肖特基二极管。
5. 如权利要求1所述的单晶硅炉用IGBT直流电源，其特征在于其中高频变压器后端 的整流电路为桥式整流电路。
6. 如权利要求1至5中任意一项所述的单晶硅炉用IGBT直流电源，其特征在于其中 交流电源与桥式整流电路之间还接有空气开关和熔断器。
专利摘要本实用新型涉及直流电源，尤其是单晶硅炉用IGBT直流电源，其特点是，包括其输入端与交流电源连接的桥式整流电路，该桥式整流电路的输出端通过LC滤波电路接高频逆变电路从而将经过整流滤波后的直流电逆变为交流电，该高频逆变电路的输出端与一高频变压器的输入端连接，该高频变压器的输出端通过整流电路与电感滤波电路连接从而供输出。本实用新型电源与传统可控硅电源相比本项目IGBT直流电源系统的其主要性能优势如下体积小，不占空间，无谐波污染，无大功率变压器损耗功率，没有无功功率，占空比小，比可控硅控制方式省电约30％，脉动率RMS＜3％，拉晶纹波小。
文档编号H02M1/14GK201479018SQ200920143979
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日
发明者毛家信 申请人:宁夏日晶电子科技有限公司