[发明专利]以逆变器进行电流转换的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于电流转换的装置。

背景技术

由本专利申请的申请人提交的已公开的欧洲专利申请EP2100851A2中公开了一种电源装置，其中所述装置适于并且配置为根据西门子工艺在反应器中沉积硅。为了产生均匀的温度分布，其上沉积有硅的薄硅棒或硅棒被提供具有约50Hz频率的低频电流以及中间频率电流或高频电流。流经所述棒的电流使得所述棒因其欧姆电阻而被加热。如果跨过棒的横截面的电流密度是恒定的，则在棒的横截面的每个位置处提供相同的能量。所述棒可以驱散跨过所述棒的外表面的热量，从而使紧邻所述外表面的所述棒的区域的加热程度低于所述棒的内部区域的加热程度。

虽然低频电流引起跨过所述棒的横截面的相等的电流密度，但是经过所述棒的中间频率或高频电流因公知的集肤效应而在所述棒的外部区域中产生更高的电流密度。由于由中间频率或高频电流通过集肤效应产生的所述棒的外部区域中的更高的电流密度，提供到所述棒的外部区域的能量比提供到所述内部区域的能量更多。通过所述棒的外表面的热量损耗可以由此被补偿。所述外部区域还可以被加热到比所述内部区域更高的温度。

已公开的申请EP 2100851A2公开了连接用于低频电流的电流源装置和用于中间频率电流的电流源装置以便提供电流到硅棒的多种可选方案。然而，该文件未详尽地公开用于中间频率电流的电流源装置的结构的细节。

虽然由AEG Power Solutions B.V.申请的申请号为10150728.3-2207的欧洲专利申请公开了用于中间频率电流的电流源装置的电力配置，但是未公开机械配置。

所述电力配置可以被实施为：

所述装置

-包括用于以2kHz到250kHz之间的频率自DC电流产生AC电流的逆变器，

-包括大电流变压器，其用于将AC电流从初级侧变换到次级侧，其中从大电流变压器的初级侧上的0-700V的额定电压下的300A的额定电流的电流变换到次级侧上的0-100V的额定电压下的0-1500A的额定电流的电流，并且

-包括至少一个电容器，其用于滤波具有小于2kHz的频率的电压，该电压存在于装置的至少一个输出端上，

-其中所述逆变器的输出端的第一终端与所述大电流变压器的初级侧的第一终端连接，并且

-其中所述逆变器的输出端的第二终端与大电流变压器的初级侧的第二终端连接。

所述大电流变压器经由两个分支与所述装置的至少一个输出端连接，

-其中在所述两个分支中的至少一个第一分支中，大电流变压器的次级侧的第一终端与电容器的第一终端连接，并且所述电容器的第二终端至少间接地与第一输出端的第一终端连接，并且

其中在所述两个分支中的至少一个第二分支中，大电流变压器的次级侧的第二终端至少间接地与输出端的第二终端连接。

然而，用于中间频率电流或高频电流的电流源装置的所述机械配置并非没有技术问题，特别是由高频和同时由电流源装置提供的大电流所产生的问题。特别地，技术问题与用于将电流源装置的低频电网（grid）电流转换为所述电流源装置的中间频率或高频输出电流的装置相关联。一个问题是关于集肤效应和邻近效应，该集肤效应和邻近效应影响电流源装置的内部的电流传导，并且虽然硅棒中期望集肤效应和邻近效应，但是在转换器装置中不期望所述集肤效应和邻近效应。与中间频率或高频电流相关联的电磁寄生领域同样是一个问题。允许在机械配置中实施电力配置的方案并非已知的，并且也未被说明和建议。因此，目前为止不能实现向用于生产多晶硅的反应器提供中间频率或高频电流的设想。

这是本发明的基础。

发明内容

本发明解决了设计具有前述电力配置的传统转换器装置从而最小化在大量高频电流从逆变器流动到负载期间的不期望的效应的问题。

该问题通过根据本发明的一种装置而解决，其中：

-初级侧的终端自大电流变压器的第一侧上的大电流变压器引出，而次级侧的终端自大电流变压器的第二侧上的大电流变压器引出，

-所述逆变器被布置在所述大电流变压器的所述第一侧上，而至少一个电容器被布置在所述大电流变压器的第二侧上，并且

-所述大电流变压器的次级侧的至少一个第一终端与至少一个电容器的第一终端直接连接，而无需中间连接的电气线路。