應用對比示例

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    1、主電路工作模式分析

    多晶硅的冶煉過程可以分成三個部分：

    ①預加熱

    采用三組12KV打壓電源對∏型硅棒進行打壓，使得硅棒由高阻態轉化至低阻態。

    ②持續加熱

    采用軟啟動使得電流逐步上升，從而實現對硅棒持續加熱，使其溫度上升至設定值。

    ③恒溫加熱

    調節輸出電壓電流使得硅棒溫度恒定在設定溫度，為多晶硅的化學冶煉提供適宜的環境。

    多相并聯Buck電路一般有兩種基本拓撲，左圖為每相Buck電路各用一個電感的拓撲，右圖為兩相Buck電路共用一個電感的拓撲。這兩種拓撲采用交錯控制后合路電流的等效頻率為支路電流的兩倍。相比于非交錯控制，交錯控制選擇較小的電感即可達到相應的電流紋波率指標。

    根據以上分析，IGBT斬波器對硅棒加熱可以分為兩個階段：

    階段1：獨立運行階段(前17個工作點)

    此階段1組IGBT斬波器對應1對∏型硅芯棒單獨進行加熱，輸出電壓范圍為160V至750V左右，輸出電流范圍60A至600A左右，當單獨運行時每個Buck電路輸出的電壓小于160V時，獨立供電無法滿足硅棒電壓、電流要求，通過接觸器開關調整IGBT斬波器進入第二階段。

    階段2：并聯運行階段(第17至第72個工作點)

    第二階段通過接觸器開關將每3組Buck電路輸出并聯起來，向串聯的3對∏型硅芯棒供電，輸出電壓范圍依然為160V- 750V，并聯輸出電流范圍為500A-2600A。

    其中L：每支路的電感值0.2mH;I：流過負載的電流;

    N：并聯IGBT數;j：不超過N*D的整數

    3、額定電流

    IGBT模塊的集電極電流變大時，同態阻抗上升，發生的穩態損耗就變大。開關損耗也同樣增加使元件發熱。由于需要將IGBT、FWD的結溫控制在150℃以內使用。因此選定IGBT的額定電流非常重要。

    選擇IGBT模塊電流時，應充分考慮主電路的工作模式，分析各個工作狀態時IGBT的電流應力情況，特別注意非線性元件和線路雜散參數的影響。作為大體標準，一般在裝置的電流值≤元件的額定電流情況下使用。

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