[实用新型]一种变化负载的串并联供电电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供电电路，尤其是涉及一种变化负载的串并联供电电路，它应用于3或4个变化负载组的串并联供电场合，如新能源光伏发电原材料生产领域中的多晶硅还原炉供电系统。

背景技术

在光伏、电子、微电子产业中，多晶硅是其主要原材料。多晶硅是以金属硅为原料，经一系列的物理、化学反应提纯的高纯硅。目前多晶硅生产工艺技术主要有：改良西门子法、硅烷法和流化床法，改良西门子工艺能够兼容电子级和太阳能级多晶硅的生产，以其技术成熟、适合产业化生产等特点，是目前多晶硅生产普遍采用的首选工艺，该生产工艺需要大功率电源加热恒温控制多晶硅棒。

多晶硅在整个生产过程中等效为阻抗变化很大的负载组，电压范围从2000V/m变化至10V/m，电流范围从0～3000A，整个过程电压、电流变化范围大，对电气系统匹配提出较高要求，目前分为两段处理，2000V/m～100V/m电压高电流较小，由高压电源装置处理；200V/m～10V/m电压相对低电流较大，由中低压电源装置处理。

目前具有市场实用价值的中低压电源功率电力电子器件极限电压为7500V，对应的交流功率调节安全电压上限为2500～2700V左右。如多晶硅棒直接串联供电，每个供电回路长度被限制，供电系统复杂、臃肿、庞大、浪费，实用性受到限制。这样的负载（多晶硅）变化环境对电源装置供电结构和器件选型要求独特。

目前成熟运用的供电结构可实现3、4、6、8对棒（等效2个变化负载）供电。通过不同数目的供电回路数组合，可适用于9对棒、12对棒、18对棒、24对棒、36对等多晶硅还原炉供电。如：

9对棒还原炉： 3组3对负载供电结构；

12对棒还原炉：3组4对负载供电结构；

18对棒还原炉：3组6对负载供电，也可采用6组3对负载供电结构；

24对棒还原炉：6组4对负载供电，也可用2组4对负载+2组8对负载或3组8对负载供电；

27对棒还原炉：9组3对负载供电，也可采用3组6对负载供+3组3对负载供电结构；

36对棒还原炉：6组6对负载供电结构；

上述3、4、6、8个变化负载供电回路缺点：

1）、只能实现等效的2个变化负载串并联供电；

2）、变化负载的电阻变化范围受供电极限电压限制，即硅棒长度受限制；

3）、还原炉硅棒对数增多后，系统供电回路连接增多，系统变得更复杂； 

4）、还原炉硅棒对数增多后，不能实现供电系统材料、占地面积的节约，受场地限制；

   如果能实现3个或4个变化负载供电，将使部分供电电路简化，优化后具有单对棒可加长、供电简洁，占地少等优点，能减弱或消除现有技术存在的不足或缺点。

综上所述，不能局限于2个变化负载串并联供电，需对现有负载供电结构进行创新优化处理，因此本专利提出了一种用于多个阻抗变化大的负载串并联供电电路结构；

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有方案存在的问题，提供一种成本低，系统更简洁、可靠性高的变化负载的串并联供电电路。

本实用新型采用的技术方案：一种用于变化负载的串并联供电电路，电功率提供装置经功率调节回路、变压器、开关装置给多个变化负载并联和串联供电，所述多个变化负载为4个负载或3个负载或2个负载。该段也表述为电功率提供装置经第一功率调节回路、第二功率调节回路、变压器、多组开关装置向变化负载组供电，实现4个负载并联、3个负载并联、2个负载并联、所有负载串联供电控制。

所述电功率提供装置提供的电流经第一功率调节回路、第一组开关装置、第四负载返回电功率提供装置给第四负载供电；电功率提供装置提供的电流经第二功率调节回路、第一变压器、第二组开关装置、第二负载、第三负载返回电功率提供装置给第二负载和第三负载供电；所述电功率提供装置提供的电流经第二功率调节回路、第一变压器、第三组开关装置、第一负载返回电功率提供装置给第一负载供电；电功率提供装置 提供的电流经第一功率调节回路、第四组开关装置、第四负载、第三负载、第二负载、第一负载返回电功率提供装置给第一负载、第二负载、第三负载、第四负载供电。