[实用新型]一种晶体生长电源

说明书

技术领域

本实用新型属于高压大功率低电压输出直流开关电源领域，具体涉及一种晶体生长电源。

背景技术

随着新型功能材料的广泛应用，高效的新型功能材料制备工艺成为热点技术问题。在新型功能材料制备系统中，功能材料生长电源是主要能耗产生原因，因此高效的生长电源是降低材料生产能源消耗的关键环节，传统的功能材料生长电源如图1所示，该类电源存在以下几个问题：1)高压侧开关器件承受较高的电应力，只能采用IGBT器件，开关器件工作频率低，电源的体积大；2)IGBT的开关损耗高，系统效率低；3)直流母线波动较大，后级变换器无法最优化设计，进一步降低了电源效率；4)输入谐波大，对公共电网有较严重的污染；5)输出电压宽范围变化，电源长期工作在低效率设计点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种晶体生长电源，采用低压高速MOSFET器件进行功率变换，有效较小无源器件的体积，降低电源成本并提高能量变换效率。

本实用新型采用以下技术方案：

一种晶体生长电源，包括三个单相输入三电平AC-DC变换器电路和晶体生长炉加热负载，三个所述单相输入三电平A C-DC变换器电路的输出端通过并联与所述晶体生长炉加热负载连接，三个所述单相输入三电平AC-DC变换器电路的输入端分别与三相交流电的AB相、AC相及BC相连接。

进一步的，所述单相输入三电平AC-DC变换器电路包括三电平单相PFC电路和三电平DC-DC电路，所述三电平单相PFC电路的一端与单相380V交流电的输入端连接，另一端用于和所述三电平DC-DC电路连接。

进一步的，所述三电平单相PFC电路由六个二极管，两个输入电容和两个自关断器件组成，所述单相380V交流电的输入端经过所述二极管、自关断器件和输入电容与所述三电平DC-DC电路连接。

进一步的，所述单相380V交流输入的一端分别与第一输入二极管的阳极以及第二输入二极管的阴极联接；所述单相380V交流输入的另一端分别与第三输入二极管的阳极以及第四输入二极管的阴极联接；所述第一输入二极管的阴极以及第三输入二极管的阴极与第一输入电感的一端联接；所述第二输入二极管的阳极和第四输入二极管的阳极与第二自关断器件的源极以及第二输入电容的一端联接；所述第一输入电感的另一端与第一自关断器件的漏极以及第五输入二极管的阳极联接；所述第一自关断器件的源极与第二自关断器件的漏极以及第六输入二极管的阳极联接；所述第五输入二极管的阴极与第一输入电容的一端联接；所述第六输入二极管的阴极分别与所述第一输入电容的另一端及第二输入电容的另一端联接。

进一步的，所述三电平DC-DC电路由八个原边自关断器件、六个副边自关断器件和一个高频变压器组成，所述高频变压器包括两个初级线圈和四个次级线圈，所述原边自关断器件的一端与所述三电平单相PFC电路连接，另一端经过所述初级线圈与设置在所述次级线圈的输出端连接。

进一步的，所述原边自关断器件包括第一原边自关断器件、第二原边自关断器件、第三原边自关断器件、第四原边自关断器件、第五原边自关断器件、第六原边自关断器件、第七原边自关断器件和第八原边自关断器件，所述第一原边自关断器件的漏极、第五原边自关断器件的漏极与所述三电平单相PFC电路的第一输入电容连接连接，所述第四原边自关断器件的源极、第八原边自关断器件的源极与所述三电平单相PFC电路的第二输入电容连接连接，所述第一原边自关断器件的源极、第二原边自关断器件的漏极与所述高频变压器的第一初级线圈的同名端联接，所述第五原边自关断器件的源极、第六原边自关断器件的漏极与所述第一初级线圈的非同名端联接，所述第二原边自关断器件的源极、第六原边自关断器件的源极、第三原边自关断器件的漏极与所述第七原边自关断器件的漏极联接，所述第三原边自关断器件的源极、第四原边自关断器件的漏极与所述高频变压器的第二初级线圈的同名端联接，所述第七原边自关断器件的源极、第八原边自关断器件的漏极与所述第二初级线圈的非同名端联接。