專利名稱：多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多晶硅生產(chǎn)裝置，具體涉及多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，適用于西門子法 生產(chǎn)多晶硅。
背景技術(shù)：
多晶硅生產(chǎn)絕大部分是采用西門子法，其原理是使用三氯氫硅和氫氣在還原爐內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在1100'C附近，還原出來(lái)的硅晶體附著在作為加熱器的硅芯上，實(shí)現(xiàn)硅芯的長(zhǎng)粗，生產(chǎn)過(guò)程分為兩個(gè)階段1. 硅芯預(yù)熱階段，將硅芯加熱至適合晶體生長(zhǎng)的溫度。該階段又分為兩個(gè)步驟首 先，硅芯作為半導(dǎo)體，常溫下阻抗非常高，必須使用高壓電將其擊穿，電阻降低，成為導(dǎo) 體；然后，施加中壓于硅芯兩端，通過(guò)流過(guò)硅芯的電流使硅芯發(fā)熱，溫度逐漸升至1100 'C，再轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)階段。2. 正常生產(chǎn)階段，在110(TC恒溫條件下，實(shí)現(xiàn)硅芯持續(xù)生長(zhǎng)，直徑逐漸長(zhǎng)粗，從8mm 長(zhǎng)到150mm甚至更大。因該化學(xué)反應(yīng)是一個(gè)吸熱反應(yīng)，須不斷輸入電功率來(lái)維持反應(yīng)條 件，隨著硅芯逐漸變粗，電阻逐漸減少，要保持恒溫條件，須調(diào)節(jié)輸入功率，使功率增長(zhǎng) 與硅芯直徑增長(zhǎng)同步，在硅芯生長(zhǎng)后期，直徑很大，所加的電流最高可達(dá)3000A以上。目前，上述生產(chǎn)過(guò)程的裝置還很簡(jiǎn)陋，自動(dòng)化水平很低，主要存在以下缺陷1. 硅芯預(yù)熱階段使用的預(yù)加熱裝置和正常生產(chǎn)階段使用的恒溫加熱裝置是分離的， 用戶必須先操作預(yù)加熱裝置，施高壓擊穿硅芯并將其溫度升到110(TC后，再手動(dòng)關(guān)閉預(yù)加 熱裝置，打開恒溫加熱裝置，在此轉(zhuǎn)換過(guò)程中，兩套裝置不容易銜接，操作間隔時(shí)間較 長(zhǎng)，硅芯變冷，電阻很快升高，對(duì)后序硅芯生長(zhǎng)不利，容易出現(xiàn)夾層，產(chǎn)品質(zhì)量差。2. 預(yù)加熱裝置的倒極切換是手工操作。因硅芯擊穿、預(yù)熱是兩個(gè)步驟，硅芯擊穿瞬 間必須及時(shí)操作倒極開關(guān)，切斷高壓電源，轉(zhuǎn)為中壓加熱。由于是手動(dòng)操作，受工人經(jīng)驗(yàn)的因素影響較大，倒極時(shí)機(jī)不易把握準(zhǔn)確，若硅芯擊穿后未能及時(shí)切斷高壓電源，硅芯將 超溫，對(duì)后序硅芯生長(zhǎng)不利，超溫嚴(yán)重時(shí)，硅芯會(huì)被燒毀，釀成安全事故。對(duì)此，申請(qǐng)人 發(fā)明了一種硅芯擊穿、預(yù)熱階段使用的自控裝置，并已申請(qǐng)專利(申請(qǐng)?zhí)?00810147870.6)，該裝置成功地解決了硅芯擊穿后及時(shí)倒極的問(wèn)題。但是，該裝置也還 存在一個(gè)缺點(diǎn)，即，還原爐中有多根硅芯，分為三組，在還原爐中呈內(nèi)、中、外環(huán)狀分 布，各組硅芯均串聯(lián)連接，串聯(lián)節(jié)點(diǎn)接有短對(duì)開關(guān)，可將硅芯相間短接，使電壓可施加在 未被短接的硅芯兩端，將其擊穿之后，斷開短對(duì)開關(guān)，電壓通過(guò)巳被擊穿的硅芯施加在其 余硅芯兩端，將其擊穿。問(wèn)題是該裝置每一組硅芯均串聯(lián)節(jié)點(diǎn)都接有短對(duì)開關(guān)，各組硅 芯擊穿、預(yù)熱同時(shí)進(jìn)行，由于短對(duì)開關(guān)數(shù)量很多，設(shè)備投資太大，且由于擊穿瞬間沖擊電 流很大，短對(duì)開關(guān)的觸頭很容易產(chǎn)生積炭，短對(duì)開關(guān)數(shù)量越多，故障幾率越高，維修成本 也高。3.恒溫加熱裝置的功率調(diào)節(jié)采用可控硅斬波的方式實(shí)現(xiàn)硅芯電壓的連續(xù)調(diào)節(jié)，這種 方法將產(chǎn)生大量的諧波噪聲，對(duì)變壓器和電網(wǎng)造成污染。對(duì)月贈(zèng)本發(fā)明在解決了硅芯擊穿后及時(shí)倒極問(wèn)題的基礎(chǔ)上，要進(jìn)一步解決硅芯預(yù)加熱裝置和 恒溫加熱裝置的切換問(wèn)題，以及可控硅對(duì)硅芯電壓的連續(xù)調(diào)節(jié)產(chǎn)生的諧波噪聲問(wèn)題，提供 一種全功能的多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置。該裝置不僅能夠?qū)崿F(xiàn)硅芯擊穿后的及時(shí)自動(dòng)倒 極，也能實(shí)現(xiàn)預(yù)加熱裝置和恒溫加熱裝置的自動(dòng)切換，并且，能大幅度降低可控硅對(duì)硅芯 電壓的連續(xù)調(diào)節(jié)產(chǎn)生的諧波噪聲。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，包括硅芯預(yù)加熱裝置、硅芯恒溫加熱裝置及它們的 控制器，所述硅芯預(yù)加熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的電源開關(guān)、飽和電抗器、升壓變壓器、倒極 開關(guān)，硅芯預(yù)加熱裝置通過(guò)其倒極開關(guān)連接硅芯；所述硅芯恒溫加熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的 電源開關(guān)、隔離變壓器、可控硅調(diào)壓器、隔離開關(guān)，硅芯恒溫加熱裝置通過(guò)其隔離開關(guān)連 接硅芯；所述控制器具有預(yù)加熱控制單元和恒溫加熱控制單元，分別對(duì)硅芯預(yù)加熱過(guò)程、5硅芯恒溫加熱過(guò)程進(jìn)行控制；所述控制器具有硅芯預(yù)加熱、恒溫加熱自動(dòng)切換控制模塊， 當(dāng)預(yù)加熱過(guò)程結(jié)束時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉硅芯預(yù)加熱裝置，開啟硅芯恒溫加熱裝置。 所述控制器由信號(hào)檢測(cè)裝置和中央處理器組合構(gòu)成。所述信號(hào)檢測(cè)裝置包括預(yù)加熱裝置的變壓器原邊電壓檢測(cè)裝置、變壓器原邊電流檢測(cè) 裝置、硅芯電流檢測(cè)裝置；恒溫加熱裝置的硅芯電壓檢測(cè)裝置、硅芯電流檢測(cè)裝置。 所述中央處理器具有數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集來(lái)自信號(hào)檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)、控制參數(shù)給定值及控制信號(hào)；信號(hào)處理模塊，用于將檢測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)與控制參數(shù)給定值進(jìn)行比較運(yùn)算，向各受控對(duì)象 輸出控制信號(hào)；飽和電抗器控制模塊，用于控制飽和電抗器的電抗值，從而控制升壓變壓器的原邊電壓；開關(guān)自動(dòng)切換控制模塊，用于a.控制預(yù)加熱裝置、恒溫加熱裝置的切換，當(dāng)預(yù)加 熱過(guò)程結(jié)束時(shí)，自動(dòng)切斷預(yù)加熱裝置的所有開關(guān)，閉合恒溫加熱裝置的開關(guān)；b.控制短 對(duì)開關(guān)的啟、閉順序，從而控制硅芯擊穿順序；c.控制倒極開關(guān)在升壓變壓器副邊的分接 位置，從而控制硅芯預(yù)加熱電流；可控硅調(diào)壓器控制模塊，用于控制可控硅的導(dǎo)通角，從而控制硅芯恒溫加熱的電流。所述可控硅調(diào)壓器是拼波調(diào)壓器，具有四組反向并聯(lián)的可控硅，可控硅的輸入端按順 序分別連接隔離變壓器副邊的1700V、 660V、 340V和250V電壓抽頭，構(gòu)成拼波調(diào)壓方式。所述中央處理器由順序聯(lián)結(jié)的PLC控制器、DSP控制器組成，可控硅調(diào)壓器由DSP控制 器控制，其余由PLC控制器控制。所述恒溫加熱裝置的硅芯電壓檢測(cè)裝置、硅芯電流檢測(cè)裝置的輸出端連接有錄波器， 錄波器的輸出端連接PLC控制器。所述硅芯是多根，分為三組，在還原爐中呈內(nèi)、中、外環(huán)狀分布，各組硅芯均串聯(lián)連 接，各組硅芯的電壓輸入端接有短對(duì)開關(guān)；其中內(nèi)環(huán)硅芯的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)也接有短對(duì)開關(guān)，可 將內(nèi)環(huán)硅芯相間短接，使電壓可施加在未被短接的硅芯兩端；所述控制器對(duì)硅芯擊穿、預(yù) 熱過(guò)程進(jìn)行如下順序控制--在硅芯擊穿之初，中、外環(huán)的短對(duì)開關(guān)斷開，內(nèi)環(huán)硅芯的所有短對(duì)開關(guān)閉合，電壓 施加在未被短接的硅芯兩端，將其擊穿；-內(nèi)環(huán)硅芯串聯(lián)節(jié)點(diǎn)的短對(duì)開關(guān)斷開，電壓通過(guò)已被擊穿的硅芯施加在其余硅芯兩 端，將其擊穿，倒極開關(guān)倒極，內(nèi)環(huán)硅芯進(jìn)入預(yù)熱階段；-待爐內(nèi)溫度升至180 'C時(shí)，中、外環(huán)硅芯的阻抗勢(shì)壘大幅度降低，短對(duì)開關(guān)閉合， 電壓施加在串聯(lián)連接的硅芯的兩端，將其整體擊穿，倒極開關(guān)倒極，中、外環(huán)硅芯進(jìn)入預(yù) 熱階段。本裝置的有益技術(shù)效果本裝置實(shí)現(xiàn)了預(yù)加熱與恒溫加熱的自動(dòng)快速連接，轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)穩(wěn)定可控，電流中斷時(shí)間 短，使生產(chǎn)工藝得到了保證。本裝置所采用的"拼波"方式可以大大降低噪聲污染。本裝置預(yù)加熱的第二階段是利用爐內(nèi)溫度升高，中、外環(huán)硅芯的阻抗降低，可用較低 的勢(shì)壘擊穿電壓同時(shí)對(duì)還原爐內(nèi)中、外環(huán)中的各四對(duì)硅棒進(jìn)行擊穿加熱。這樣既控制了設(shè) 備的成本、確保了系統(tǒng)的安全性，同時(shí)預(yù)加熱過(guò)程能夠得到可靠的保障。本裝置實(shí)時(shí)記錄還原爐系統(tǒng)各測(cè)試點(diǎn)的信號(hào)。每一次生產(chǎn)過(guò)程的所有信號(hào)都被完整的 記錄下來(lái)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制信號(hào)和測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析，可以改善生產(chǎn)工藝水平，并 且可以根據(jù)多爐硅芯生長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，總結(jié)出最優(yōu)生長(zhǎng)曲線，根據(jù)這條曲線，就可以實(shí)現(xiàn)硅芯 發(fā)熱功率、硅芯直徑和進(jìn)料配比等的統(tǒng)一控制，不僅可以實(shí)現(xiàn)硅芯生長(zhǎng)的自動(dòng)化控制，還 可以大大降低電耗和提高效率。


圖l是本裝置的一種結(jié)構(gòu)框2是本裝置中央控制器的結(jié)構(gòu)框3是本裝置的一種電路4是本裝置的控制原理5是本裝置可控硅調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)示意6是可控硅調(diào)壓器的輸出波形7是本裝置恒溫階段系統(tǒng)工作參數(shù)曲線圖具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1至圖4:本多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，包括硅芯預(yù)加熱裝置、硅芯恒溫加熱 裝置及它們的控制器，所述硅芯預(yù)加熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的電源開關(guān)4、飽和電抗器5、升 壓變壓器6、倒極開關(guān)7，硅芯預(yù)加熱裝置通過(guò)其倒極開關(guān)7連接硅芯12;所述硅芯恒溫加 熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的電源開關(guān)13、隔離變壓器14、可控硅調(diào)壓器15、隔離開關(guān)16，硅芯 恒溫加熱裝置通過(guò)其隔離開關(guān)16連接硅芯12?？刂破饔尚盘?hào)檢測(cè)裝置和中央處理器組合構(gòu)成，信號(hào)檢測(cè)裝置包括預(yù)加熱裝置的變壓 器原邊電流檢測(cè)裝置l、變壓器原邊電壓檢測(cè)裝置2、硅芯電流檢測(cè)裝置3，恒溫加熱裝置 的硅芯電壓檢測(cè)裝置17、硅芯電流檢測(cè)裝置18。中央處理器由順序聯(lián)結(jié)的PLC控制器8、 DSP控制器11組成，可控硅調(diào)壓器由DSP控制器11控制，其余由PLC控制器8控制。中央處理器具有數(shù)據(jù)采集模塊19，用于采集來(lái)自信號(hào)檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)模塊20， 用于存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)、控制參數(shù)給定值及控制信號(hào)數(shù)據(jù)(信號(hào))處理模塊21，用于將檢測(cè) 信號(hào)數(shù)據(jù)與控制參數(shù)給定值進(jìn)行比較運(yùn)算，向各受控對(duì)象輸出控制信號(hào)；飽和電抗器控制 模塊22，用于控制飽和電抗器的電抗值，從而控制升壓變壓器6的原邊電壓，開關(guān)自動(dòng)切 換控制模塊24，用于a.控制預(yù)加熱裝置、恒溫加熱裝置的切換，當(dāng)預(yù)加熱過(guò)程結(jié)束 時(shí)，自動(dòng)切斷預(yù)加熱裝置的所有開關(guān)，閉合恒溫加熱裝置的開關(guān)；b.控制短對(duì)開關(guān)9的 啟、閉順序，從而控制硅芯擊穿順序c.控制倒極開關(guān)7在升壓變壓器6副邊的分接位置》 從而控制硅芯預(yù)加熱電流；可控硅調(diào)壓器控制模塊23，用于控制可控硅的導(dǎo)通角，從而控 制硅芯恒溫加熱的電流。還原爐中的硅芯是12根，分為三組，每組4根，在還原爐中呈內(nèi)、中、外環(huán)分布，各 組硅芯均串聯(lián)連接，各組硅芯的電壓輸入端接有短對(duì)開關(guān)9;其中內(nèi)環(huán)硅芯的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)也 接有短對(duì)開關(guān)9，可將內(nèi)環(huán)硅芯相間短接，使電壓可施加在未被短接的硅芯兩端；控制器 對(duì)硅芯擊穿、預(yù)熱過(guò)程進(jìn)行如下順序控制-在硅芯擊穿之初，中、外層的短對(duì)開關(guān)斷開，內(nèi)層硅芯的所有短對(duì)開關(guān)閉合，電壓 施加在未被短接的硅芯兩端，將其擊穿；-內(nèi)環(huán)硅芯串聯(lián)節(jié)點(diǎn)的短對(duì)開關(guān)斷開，電壓通過(guò)已被擊穿的硅芯施加在其余硅芯兩 端，將其擊穿，倒極開關(guān)倒極，內(nèi)環(huán)硅芯進(jìn)入預(yù)熱階段；-待爐內(nèi)溫度升至iso 。c時(shí)，中、外層硅芯的阻抗勢(shì)壘大幅度降低，短對(duì)開關(guān)閉合，電壓施加在串聯(lián)連接的硅芯的兩端，將其整體擊穿，倒極開關(guān)倒極，中、外環(huán)硅芯進(jìn)入預(yù) 熱階段。預(yù)熱階段結(jié)束后，控制器自動(dòng)切斷預(yù)加熱裝置的所有開關(guān)，閉合恒溫加熱裝置的所有開關(guān)，包括電源開關(guān)和13隔離開關(guān)16，切換時(shí)機(jī)準(zhǔn)確，速度快捷。切換后進(jìn)入恒溫加熱階 段，轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)。恒溫加熱由可控硅調(diào)壓器15調(diào)節(jié)硅芯電流、電壓，使硅芯溫度恒定在110(TC左右，隨 著硅芯直徑增長(zhǎng)，阻抗逐漸降低，施加的電壓越來(lái)越低，而電流越來(lái)越大，在硅芯生長(zhǎng)后 期，直徑在150mm左右時(shí)，電流高達(dá)3000A以上。工作參數(shù)曲線見(jiàn)圖7。參見(jiàn)圖5:可控硅調(diào)壓器15采用拼波調(diào)壓器，具有四組反向并聯(lián)的可控硅，可控硅的 輸入端按順序分別連接隔離變壓器14副邊的1700V、 660V、 340V和250V電壓抽頭，構(gòu)成 拼波調(diào)壓方式。其調(diào)壓原理是，系統(tǒng)分為三個(gè)調(diào)壓區(qū)間，分別是1700V/660V區(qū)間， 660V/340V區(qū)間，340V/250V區(qū)間，當(dāng)工作電壓落在相應(yīng)的電壓區(qū)間內(nèi)時(shí)，由該區(qū)間對(duì)應(yīng) 的兩組可控硅導(dǎo)通工作，其余的可控硅截止，總體工作趨勢(shì)是，各區(qū)間對(duì)應(yīng)的可控硅隨著 工作電壓的下降順序?qū)?。例如，調(diào)壓范圍在250V至340V之間時(shí)，以電源電壓的正半周為例，調(diào)壓設(shè)備的工作 流程如下PC1過(guò)零導(dǎo)通，PC2關(guān)斷；在"處，PC2導(dǎo)通，PCl.承受反壓關(guān)斷，依此類推， 在其它電壓區(qū)間也是如此?？煽毓锜o(wú)級(jí)調(diào)壓時(shí)負(fù)載上的波形如圖6所示。從圖6可以看 出，在"處，負(fù)載電壓有一個(gè)跳變，此處產(chǎn)生的諧波相對(duì)于僅使用PC2進(jìn)行調(diào)壓的諧波將 大大減小。另外，恒溫加熱裝置的硅芯電壓檢測(cè)裝置17、硅芯電流檢測(cè)裝置18的輸出端連接有錄 波器IO，錄波器10的輸出端連接PLC控制器8。錄波器10可以實(shí)時(shí)記錄系統(tǒng)各測(cè)試點(diǎn)的信號(hào) 以及各開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)。每一次生產(chǎn)過(guò)程的上述信號(hào)都被完整的記錄下來(lái)，以便對(duì)生產(chǎn)過(guò) 程的控制信號(hào)和測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析，調(diào)整給定參數(shù)值，改進(jìn)生產(chǎn)工藝。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，包括硅芯預(yù)加熱裝置、硅芯恒溫加熱裝置及它們的控制器，所述硅芯預(yù)加熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的電源開關(guān)、飽和電抗器、升壓變壓器、倒極開關(guān)，硅芯預(yù)加熱裝置通過(guò)其倒極開關(guān)連接硅芯；所述硅芯恒溫加熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的電源開關(guān)、隔離變壓器、可控硅調(diào)壓器、隔離開關(guān)，硅芯恒溫加熱裝置通過(guò)其隔離開關(guān)連接硅芯；所述控制器具有預(yù)加熱控制單元和恒溫加熱控制單元，分別對(duì)硅芯預(yù)加熱過(guò)程、硅芯恒溫加熱過(guò)程進(jìn)行控制，其特征在于所述控制器具有硅芯預(yù)加熱、恒溫加熱自動(dòng)切換控制模塊，當(dāng)預(yù)加熱過(guò)程結(jié)束時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉硅芯預(yù)加熱裝置，開啟硅芯恒溫加熱裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，其特征在于所述控制器由信 號(hào)檢測(cè)裝置和中央處理器組合構(gòu)成；所述信號(hào)檢測(cè)裝置包括預(yù)加熱裝置的變壓器原邊電壓檢測(cè)裝置、變壓器原邊電流檢測(cè) 裝置、硅芯電流檢測(cè)裝置，恒溫加熱裝置的硅芯電壓檢測(cè)裝置、硅芯電流檢測(cè)裝置； 所述中央處理器具有數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集來(lái)自信號(hào)檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)、控制參數(shù)給定值及控制信號(hào)；信號(hào)處理模塊，用于將檢測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)與控制參數(shù)給定值進(jìn)行比較運(yùn)算，向各受控對(duì)象 輸出控制信號(hào)；飽和電抗器控制模塊，用于控制飽和電抗器的電抗值，從而控制升壓變壓器的原邊電壓；開關(guān)自動(dòng)切換控制模塊，用于a.控制預(yù)加熱裝置、恒溫加熱裝置的切換，當(dāng)預(yù)加 熱過(guò)程結(jié)束時(shí)，自動(dòng)切斷預(yù)加熱裝置的所有開關(guān)，閉合恒溫加熱裝置的開關(guān)；b.控制短 對(duì)開關(guān)的啟、閉順序，從而控制硅芯擊穿順序；C.控制倒極開關(guān)在升壓變壓器副邊的分接 位置，從而控制硅芯預(yù)加熱電流；可控硅調(diào)壓器控制模塊，用于控制可控硅的導(dǎo)通角，從而控制硅芯恒溫加熱的電流。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，其特征在于所述可控硅調(diào)壓 器是拼波調(diào)壓器，具有四組反向并聯(lián)的可控硅，可控硅的輸入端按順序分別連接隔離變壓器副邊的1700V、 660V、 340V和250V電壓抽頭，構(gòu)成拼波調(diào)壓方式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，其特征在于所述硅芯是多 根，分為三組，在還原爐中呈內(nèi)、中、外環(huán)狀分布，各組硅芯均串聯(lián)連接，各組硅芯的電 壓輸入端接有短對(duì)開關(guān)；其中內(nèi)環(huán)硅芯的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)也接有短對(duì)開關(guān)，可將內(nèi)環(huán)硅芯相間短 接，使電壓可施加在未被短接的硅芯兩端；所述控制器對(duì)硅芯擊穿、預(yù)熱過(guò)程進(jìn)行如下順 序控制-在硅芯擊穿之初，中、外環(huán)的短對(duì)開關(guān)斷開，內(nèi)環(huán)硅芯的所有短對(duì)開關(guān)閉合，電壓 施加在未被短接的硅芯兩端，將其擊穿；-內(nèi)環(huán)硅芯串聯(lián)節(jié)點(diǎn)的短對(duì)開關(guān)斷開，電壓通過(guò)已被擊穿的硅芯施加在其余硅芯兩 端，將其擊穿，倒極開關(guān)倒極，內(nèi)環(huán)硅芯進(jìn)入預(yù)熱階段；-待爐內(nèi)溫度升至180 'C時(shí)，中、外環(huán)硅芯的阻抗勢(shì)壘大幅度降低，短對(duì)開關(guān)閉合， 電壓施加在串聯(lián)連接的硅芯的兩端，將其整體擊穿，倒極開關(guān)倒極，中、外環(huán)硅芯進(jìn)入預(yù) 熱階段。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，其特征在于所述中央處理器 由順序聯(lián)結(jié)的PLC控制器、DSP控制器組成，可控硅調(diào)壓器由DSP控制器控制，其余由PLC控 制器控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，其特征在于，所述恒溫加熱裝 置的硅芯電壓檢測(cè)裝置、硅芯電流檢測(cè)裝置的輸出端連接有錄波器，錄波器的輸出端連接 PLC控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多晶硅還原爐自動(dòng)調(diào)功裝置，包括硅芯預(yù)加熱裝置、硅芯恒溫加熱裝置及它們的控制器，所述硅芯預(yù)加熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的電源開關(guān)、飽和電抗器、升壓變壓器、倒極開關(guān)，硅芯預(yù)加熱裝置通過(guò)其倒極開關(guān)連接硅芯；所述硅芯恒溫加熱裝置具有順序聯(lián)結(jié)的電源開關(guān)、隔離變壓器、可控硅調(diào)壓器、隔離開關(guān)，硅芯恒溫加熱裝置通過(guò)其隔離開關(guān)連接硅芯；控制器具有飽和電抗器控制模塊，用于控制升壓變壓器的原邊電壓；開關(guān)自動(dòng)切換控制模塊，用于a.控制預(yù)加熱裝置、恒溫加熱裝置的切換；b.控制硅芯擊穿順序；c.控制倒極開關(guān)在升壓變壓器副邊的分接位置，從而控制硅芯預(yù)加熱電流；可控硅調(diào)壓器控制模塊，用于控制可控硅的導(dǎo)通角，從而控制硅芯恒溫加熱的電流，調(diào)壓器采用拼波調(diào)壓。
文檔編號(hào)C30B29/06GK101597062SQ200910059828
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月27日
發(fā)明者尚小林, 熊向杰, 肖揚(yáng)華, 閔澤生, 凱 雷 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司;四川東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司