多晶硅還原爐加熱電源的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全球能源的日益短缺和可再生能源的飛速發(fā)展，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展猶如雨后春筍，逐漸成了世界能源的重要組成之一。而多晶硅又是光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)中太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的主要原材料，因此多晶硅原材料是制約光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。多晶硅的核心生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期掌握在國(guó)外幾家核心企業(yè)手中，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)多晶硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常緩慢。因此，研制出一套國(guó)內(nèi)自主的多晶硅還原爐直流電氣系統(tǒng)有著重要的意義。
　　 本文設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)第一臺(tái)多晶硅還原爐直流電氣系統(tǒng)中用于還原加熱

2、硅棒的IGBT直流斬波加熱電源。該加熱電源的電路拓?fù)錇?路Buck電路的組合，稱為一個(gè)IGBT斬波柜。根據(jù)多晶硅的還原生長(zhǎng)特性，將硅棒的整個(gè)還原生長(zhǎng)過程分為兩個(gè)階段：大電壓小電流階段，3根硅棒單獨(dú)運(yùn)行，6路Buck電路分成3組分別為3根硅棒單獨(dú)供電；小電壓大電流階段，3根硅棒串聯(lián)運(yùn)行，6路Buck電路并聯(lián)為3根串聯(lián)硅棒供電。建立了一臺(tái)Buck電路的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，通過實(shí)驗(yàn)選擇適合多晶硅還原爐加熱電源系統(tǒng)的功率器件IGBT和功率電感，完成了整個(gè)

3、系統(tǒng)主電路的硬件設(shè)計(jì)。分析了系統(tǒng)中單路Buck電路的工作原理和多路Buck電路并聯(lián)的工作原理，提出了系統(tǒng)Buck電路交錯(cuò)并聯(lián)運(yùn)行的控制策略?？刂葡到y(tǒng)采用DSP處理器TMS320F28335作為主控芯片，通過采樣各路Buck電路的電感電流，對(duì)硅棒獨(dú)立運(yùn)行工況和硅棒串聯(lián)運(yùn)行工況進(jìn)行PWM控制，從而實(shí)現(xiàn)硅棒負(fù)載所需電壓電流的輸出。詳細(xì)介紹了加熱電源控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包括DSP控制電路的設(shè)計(jì)和基于M57962L驅(qū)動(dòng)芯片外加推挽放大驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)