本實用新型專利技術涉及一種用于藍寶石晶體生長的三相交流電源包括三相不控整流電路、軟起動電路、三相TNPC三電平逆變電路、LC濾波電路、隔離變壓器T1和晶體生長加熱負載，其采用三相TNPC三電平逆變電路結構和正弦波脈寬調制技術對三相交流電網輸入的電壓進行調制，以此獲得波形為三電平的輸出電壓，并且還利用LC濾波對調制后的電壓進行濾波，以使電壓波形更接近正弦波，從而降低輸出電壓的諧波含量、提高電源開關頻率、使加熱負載產生的熱場溫度分布均勻，以及改善藍寶石晶體的生長均勻一致性和生產質量。產質量。產質量。
【技術實現步驟摘要】
一種用于藍寶石晶體生長的三相交流電源
[0001]本技術涉及藍寶石晶體生長設備領域，具體涉及一種用于藍寶石晶體生長的三相交流電源。
技術介紹
[0002]藍寶石晶體廣泛用于軍用紅外裝置、衛星空間技術、探測和高功率強激光等領域。當前藍寶石晶體的生長工藝主要包括提拉法、泡生法、熱交換法和導模法等。其中，利用泡生法工藝生長的藍寶石晶體占據市場總量的70％左右，其生長過程需要利用三相交流電源。現有技術的三相交流電源的諧波含量較多，開關頻率較低，并且連接加熱負載后產生的熱場溫度分布不均勻，這都不利于藍寶石晶體的均勻一致生長，從而降低藍寶石晶體的生產質量。
技術實現思路
[0003]為解決上述問題，本技術的目的在于提供一種能利于藍寶石晶體的均勻一致生長的用于藍寶石晶體生長的三相交流電源。
[0004]為實現上述目的，本技術采取的技術方案為：
[0005]一種用于藍寶石晶體生長的三相交流電源，其包括三相不控整流電路、軟起動電路、三相TNPC三電平逆變電路、LC濾波電路、隔離變壓器T1和晶體生長加熱負載，其特征在于：
[0006]所述三相不控整流電路的三個輸入端分別與三相交流電網的AB相、AC相和BC相一一對應連接；
[0007]所述三相不控整流電路的輸出端與所述三相TNPC三電平逆變電路的輸入端之間通過所述軟起動電路連接；
[0008]所述三相TNPC三電平逆變電路的輸出端與所述LC濾波電路連接；
[0009]所述LC濾波電路的輸出端通過所述隔離變壓器T1與所述晶體生長加熱負載連接。
[0010]本技術中的用于藍寶石晶體生長的三相交流電源進一步設置為：
[0011]所述三相不控整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6；相互串聯連接的二極管D1與二極管D4，相互串聯連接的二極管D3與二極管D6，相互串聯的二極管D2與二極管D5之間相互并聯連接；
[0012]所述三相交流電網的AB相、AC相和BC相分別連接在二極管D1與二極管D4之間，二極管D3與二極管D6之間，二極管D2與二極管D5之間；
[0013]所述軟起動電路包括并聯連接的開關K1和電阻R1。
[0014]所述三相TNPC三電平逆變電路包括并聯連接的電阻R1、電阻R2和TNPC三電平逆變拓撲電路；
[0015]所述TNPC三電平逆變拓撲電路包括相互并聯連接的A相TNPC拓撲電路、B相TNPC拓撲電路和C相TNPC拓撲電路；
[0016]所述A相TNPC拓撲電路包括電容C1、電容C2、場效應管TA1、場效應管TA2、場效應管TA3、場效應管TA4和電感L1；電容C1與電容C2串聯連接形成第一支路，場效應管TA1與場效應管TA2串聯連接形成第二支路，場效應管TA3、場效應管TA4和電感L1串聯連接形成第三支路，并且第一支路、第二支路和第三支路并聯連接；
[0017]所述B相TNPC拓撲電路包括電容C5、電容C6、場效應管TB1、場效應管TB2、場效應管TB3、場效應管TB4和電感L2；電容C5與電容C6串聯連接形成第四支路，場效應管TB1與場效應管TB2串聯連接形成第五支路，場效應管TB3、場效應管TB4和電感L2串聯連接形成第六支路，并且第四支路、第五支路和第六支路并聯連接；
[0018]所述C相TNPC拓撲電路包括電容C3、電容C4、場效應管TC1、場效應管TC2、場效應管TC3、場效應管TC4和電感L3；電容C3與電容C4串聯連接形成第七支路，場效應管TC1與場效應管TC2串聯連接形成第八支路，場效應管TC3、場效應管TC4和電感L3串聯連接形成第九支路，并且第七支路、第八支路和第九支路并聯連接。
[0019]所述LC濾波電路包括相互并聯連接的電容C7、電容C8和電容C9；
[0020]電容C7與所述A相TNPC拓撲電路串聯連接，電容C8與所述B相TNPC拓撲電路串聯連接，電容C9與所述C相TNPC拓撲電路串聯連接。
[0021]所述隔離變壓器包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端；
[0022]所述第一輸入端與所述A相TNPC拓撲電路連接，所述第二輸入端與所述B相TNPC拓撲電路連接，所述第三輸入端與所述C相TNPC拓撲電路；
[0023]所述晶體生長加熱負載包括并聯連接的電阻R4、電阻R5和電阻R6；
[0024]所述第一輸出端與所述電阻R4連接，所述第二輸出端與所述電阻R5連接，所述第三輸出端與所述電阻R6連接。
[0025]與現有技術相比，本技術具有如下有益效果：上述的用于藍寶石晶體生長的三相交流電源包括三相不控整流電路、軟起動電路、三相TNPC三電平逆變電路、LC濾波電路、隔離變壓器T1和晶體生長加熱負載，其采用三相TNPC三電平逆變電路結構和正弦波脈寬調制技術對三相交流電網輸入的電壓進行調制，以此獲得波形為三電平的輸出電壓，并且還利用LC濾波對調制后的電壓進行濾波，以使電壓波形更接近正弦波，從而降低輸出電壓的諧波含量、提高電源開關頻率、使加熱負載產生的熱場溫度分布均勻，以及改善藍寶石晶體的生長均勻一致性和生產質量。
【附圖說明】
[0026]圖1是本技術提供的一種用于藍寶石晶體生長的三相交流電源的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面通過具體實施例對本技術所述的用于藍寶石晶體生長的三相交流電源作進一步的詳細描述。
[0028]如圖1所示，為本技術實施例提供的一種用于藍寶石晶體生長的三相交流電源的電路結構示意圖。
[0029]該用于藍寶石晶體生長的三相交流電源包括三相不控整流電路、軟起動電路、三相TNPC三電平逆變電路、LC濾波電路、隔離變壓器T1和晶體生長加熱負載。
[0030]該三相不控整流電路的三個輸入端分別與三相交流電網的AB相、AC相和BC相一一對應連接；該三相不控整流電路的輸出端與該三相TNPC三電平逆變電路的輸入端之間通過該軟起動電路連接；該三相TNPC三電平逆變電路的輸出端與該LC濾波電路連接；該LC濾波電路的輸出端通過該隔離變壓器T1與該晶體生長加熱負載連接。
[0031]優選地，該三相不控整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6；相互串聯連接的二極管D1與二極管D4，相互串聯連接的二極管D3與二極管D6，相互串聯的二極管D2與二極管D5之間相互并聯連接；該三相交流電網的AB相、AC相和BC相分別連接在二極管D1與二極管D4之間，二極管D3與二極管D6之間，二極管D2與二極管D5之間；該軟起動電路包括并聯連接的開關K1和電阻R1。
[0032]優選地，該三相TNPC三電平逆變電路包括并聯連接的電阻R1、電阻R2和TNPC三電平逆變拓撲電路；該TNPC三電平逆變拓撲電路包括相互并聯連接的A相TNPC拓撲電路、B相TNPC拓撲電路和C相TNPC本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種用于藍寶石晶體生長的三相交流電源，其包括三相不控整流電路、軟起動電路、三相TNPC三電平逆變電路、LC濾波電路、隔離變壓器T1和晶體生長加熱負載，其特征在于：所述三相不控整流電路的三個輸入端分別與三相交流電網的AB相、AC相和BC相一一對應連接；所述三相不控整流電路的輸出端與所述三相TNPC三電平逆變電路的輸入端之間通過所述軟起動電路連接；所述三相TNPC三電平逆變電路的輸出端與所述LC濾波電路連接；所述LC濾波電路的輸出端通過所述隔離變壓器T1與所述晶體生長加熱負載連接。2.如權利要求1所述的用于藍寶石晶體生長的三相交流電源，其特征在于：所述三相不控整流電路包括二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6；相互串聯連接的二極管D1與二極管D4，相互串聯連接的二極管D3與二極管D6，相互串聯的二極管D2與二極管D5之間相互并聯連接；所述三相交流電網的AB相、AC相和BC相分別連接在二極管D1與二極管D4之間，二極管D3與二極管D6之間，二極管D2與二極管D5之間；所述軟起動電路包括并聯連接的開關K1和電阻R1。3.如權利要求2所述的用于藍寶石晶體生長的三相交流電源，其特征在于：所述三相TNPC三電平逆變電路包括并聯連接的電阻R1、電阻R2和TNPC三電平逆變拓撲電路；所述TNPC三電平逆變拓撲電路包括相互并聯連接的A相TNPC拓撲電路、B相TNPC拓撲電路和C相TNPC拓撲電路；所述A相TNPC拓撲電路包括電容C1、電容C2、場效應管TA1、場效應管TA2、場效應管TA3、場效應管TA4和電感L1；電容C1與電容C2串聯連接形成第一支路，場效應管TA1與場效應管TA2串聯連接形成第二支路，場效應管TA3、場效應...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張乾，劉晨，
申請(專利權)人：江蘇東方四通科技股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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