1、第一章概述一、簡介單晶爐加熱電源，是通力盛達能源設備 （北京）有限公司集多年智能開關電源開發經驗， 參 照信息產業部行業標準，結合 國內外供電狀況和使用要求，設計、生產的高新技術產品。 可用于 單晶硅，多晶硅加熱場所。單晶爐加熱電源系統采用模塊化設計、 組合式結構，由整流器、 交流配電、直流配電等部分 組成。單晶爐加熱電源通過外部隔離的 0-10V 直流電壓控制系統輸出，與其對應系統輸出電壓為0-60V,或者對應系統輸出功率為150KW（通過系統前面板上的開關 SW1選擇“電壓調節”或“功 率調節”方式）。單晶爐加熱電源智能開關電源系統采用 DZY-4850H（HE開關整流器，系統最大容量為2

2、800A。開關整流器采用了數字化功率因數校正、 智能控制檢測、 新型磁性材料等新技術, 使用了良 好的熱設計、 EMC 設計和可靠性設計,使交流輸入電壓適應范圍、功率因數、功率密度、電磁 兼容性、可靠性、轉換效率等主要技術指標達到了國際先進水平。二、系統特點1 全數字化交錯PFC創新控制的有限雙極性控制 ZVS全橋拓撲、倍整流拓撲、雙單片機實 現全數字監控。2系統整流器采用功率因數校正技術, 使輸入的交流電流波形與輸入的交流電壓波形相同, 相位一致,整機效率高,節省能源,降低運營成本。3系統整流器采用高頻 PWM 控制變換技術,一方面減少了開關器什在高頻開關過程中的 功率損耗,提高了整機效率；

3、另一方面減少了電磁干擾,可將電源系統安裝在程控機房內。4系統采用民主均流技術,提高了系統工作的穩定與可靠性,因而減少了設備日常的工作 維護。5系統整流器采用智能風冷和水冷技術,冷卻效果好,故障率低,可靠性高。6 整流器采用無工頻變壓器設計,體積小、重量輕。7 整流器體積小占用空間小，交直流配電結構合理，便于操作、維護8 整流器采用了熱插拔技術，可以在線安裝或更換整流模塊。9 系統具有完善的防雷保護措施。10系統結構融入了等電位設計理念， 簡單巧妙的達到機柜通體等電位的設計要求， 同時也 提高了電磁兼容性能和系統防雷能力。11系統整流器具有交流輸入過壓、交流輸入欠壓、直流輸出限流與短路保護等保護

4、功能。 12系統具有遠端控制和本地控制兩種控制方式供選擇，提高了可靠性； 13系統可根據用戶給定信號線性調節輸出電壓或輸出功率；14系統具有模塊故障、系統過溫故障、遠控故障、門禁故障、爐阻故障等故障信號的聲、 光報警以及故障信號的上傳功能；15系統可實時測量當前爐阻，在功率調節模式下，當爐阻因溫度、老化等因素變化時，系 統實時調節輸出電壓，保證系統恒功率輸出；三、使用環境工作環境溫度：-5 C+45C相對濕度：V 90% （40土 5C ）;儲存溫度：-40 C+70C（試驗溫度）；大氣壓力：70KPa106KPa海拔高度：w 3000m。工作條件：交流輸入：三相五線制一火線 U、V、W;零線

5、N;保護地線PE交流輸入電壓：三相304V456V線電壓）交流輸入頻率：4565Hz起動電壓適應范圍： 系統起動電壓（相電壓）160V,利電壓在180V290V范圍內可額定電流輸出，交流輸入相電 壓在90V180V范圍內限流輸出。四、系統安全性1. 絕緣電阻：在正常大氣壓條件下，環境溫度為1 5C35C,在不接入防雷器、整流器、 控制器、系統前面板和系統隔離板時，試驗電壓為直流500V,交流部分和直流部分對地、以及交流部分對直流部分的絕緣電阻符合下述要求：在相對濕度w65%環境中，絕緣電阻不低于 5M?;在65%V相對濕度w 90%環境中，絕緣電阻不低于 2M?.2抗電強度：在不接入防雷器、整

6、流器、控制器、系統前面板和系統隔離扳時，交流配電部分各帶電回 路對地、交流電路對直流電路之間應能承受 50Hz、2500V 的交流電壓 lmin ，無擊穿、無飛弧現 象，漏電流w 30mA;直流電路對地應能承受50Hz、有效值為1000V的正弦交流電壓1min且無 擊穿或飛弧現象，漏電流w 30mA五、執行標準GB 3859.1-1993半導體變流器基本要求的規定;GB 4943-2001信息技術設備（包括電氣事務設備）的安全;GB 9254-1998信息技術設備的無線電騷擾限制和測量方法;YDT 282-20 00通信設備可靠性通用試驗力法;YDT 585-1992通信用配電設備;YDT 7

7、31-2002通信用高頻開關整流器;YDT 944-1998通信電源設備防雷技術要求和測試方法;YDT 983-1998通信電源設備電磁兼容性極限值及測量方法;YDT 1058-2007通信用高頻開關組合電源;YDT 1104-2001 通信用開關電源系統監控技術要求和試驗方法。第二章電源系統一、主要技術指標1輸出：工作范圍：OV60V。穩壓精度：不超過直流輸出電壓整定值的土0.6%均流誤差：開關整流器的輸出電流在50%100%的額定電流范圍內時，其均分負載電流不平衡度小于額定電流的土 5%;最大效率：單體開關整流器92%;音響噪音：w 55dB。2雜音電壓：電話衡重雜音電壓：w 2.0mV;

8、峰-峰值雜音電壓：w 200mV;、基本工作原理圖2-1是單晶爐加熱電源組成原理圖。單晶爐加熱電源采用三相五線制交流輸入，交流配電單元將三相交流電配接為開關整流器所需要的單相電或三相電。整流器把交流電整流穩壓為穩定的直流電，所有整流器并聯輸出。圖2-1單晶爐加熱電源原理圖三、系統配置單晶爐加熱電源最大容量配置:1. 整流器：SR4850-A 56臺：2. 額定交流輸入：AC220V20A;額定直流輸出：DC48V/50A 。3. 交流配電：交流輸入：交流接觸器400A/3P, 1路；C級防雷1件套；（標準配置）系統前面板的交流單相輸入：1P空開（控制系統前面板和系統隔離板的運行與關閉）4. 直

9、流配電：直流輸出通過銅排接至客戶端阻性負載。5. 機柜外形尺寸（寬X深X高）： 900mmX 1000mmX 1600mm.XArm圖2-1單晶爐加熱電源外觀圖第三章交直流配電、交流配電單晶爐加熱電源交流配電標準配置為單路交流輸入。三相交流輸入通過400A交流接觸器接入電源系統（機柜內另有1P空開控制系統前面板的運行與關閉），在系統前面板處于運行狀態 時，客戶端通過無源開關量控制接觸器的開啟和關閉。二、直流配電整流器將交流電整流穩壓為直流電后送直流配電的正負匯流排供用戶使用。三、直流檢測單元直流檢測單元通過系統前面板和系統隔離板將0-60V直流輸出電壓轉換為0-10v（或0-8V（相當丁 0-

10、75V對應0-10V信號），通過改變用戶接口接線排上的接線方式來實現）電壓信號；將0-37.3mv（0-2500A 20度）直流輸出電流信號轉換為 0-10V電壓信號（或0-8.33V（相當于0-3000A， 20度對應0-10v信號），通過改變用戶接口接線排上的接線方式來實現）；將0-150KW輸出功率轉化為0-10v電壓信號，供用戶端口檢測和顯示.電源系統與用戶控制柜的接口如下所示：123456789101112電壓地輸出輸出輸出地開關開關地故障公共故障功率電壓功率電流12常閉端常開第四章整流器一、主要技術指標1. 主要技術指標整流器主要技術指標如表4.1SR4850-A備注交流供電220

11、V單相開機浪涌電流w 28A啟動電壓w 95V交流輸入電壓范圍176295VAC欠壓保護v 170± 10V （黃燈），關機v 80± 10VAC過壓保護關機（紅燈）> 305 ± 10V,恢復開機v 290 ± 10V直流輸出電壓范圍0V58.0V直流額定輸出電流50A直流最大輸出電流52.5A55A效率> 92%重量2.5Kg2. 通用技術指標：a 穩壓精度：不超過直流輸出電壓整定值的土0 6%。b 電壓調整率：不超過直流輸出電壓整定值的土 0. 1%。c.電流調整率：不超過直流輸出電流整定值的土O. 5%。d .均流誤差：當整流器的輸出

12、電流在 50%100%的額定電流范圍內時，其均分負載電 流不平衡度w± 5%額定電流值。e. 可聞噪音：w 55dBf. 雜音電壓：電話衡重雜音電壓： 300Hz3400Hz< 2.0mv。峰一峰值雜音電壓：0MHz20 MHz< 200mV。寬頻雜音電壓：3.4KHZ150KHz< 50mv。g. 絕緣電阻：在正常大氣壓條件下，相對濕度為 90%，試驗電壓為直流500V時，整流 器主回路的交流部分和直流部分對地、以及交流部分對直流部分的絕緣電阻均不低于 5M?h 抗電強度：1. 交流電路對地能承受50Hz、1500V的交流電壓1min，無擊穿、無飛弧現象，漏電 流

13、 w 30mA。2. 直流電路對地能承受50Hz、750V的直流電壓1min，無擊穿、無飛弧現象，漏電 流 w 30mA。3. 交流電路對直流電路能承受50Hz、3000V的交流電壓1 min,無擊穿、無飛弧現象, 漏電流w 30mA。i. 其它保護功能：1. 路保護功能：當整流器直流輸出電流大于11 0%額定輸出電流時實施短路保護，降低輸出電壓，限流輸出；故障消除，自動恢復正常工作。2. 熱器過溫保護：當敞熱器溫度在1 10C± IOC范圍時，整流器實施過溫關機保護； 故障消除，自動恢復正常上作。二、工作原理開關整流器主要由輸入濾波電路、緩啟動電路、PFC有源功率因數校正電路、PW

14、M高頻開關DC-DC變換電路、檢測控制和狀態檢測、智能通信接口、 輸出整流濾波電路等部分組成。圖4-1是開關整流器基本工作原理框圖單晶爐加熱電源配置的開關整流器均具有交流輸入過壓、交流輸入欠壓、直流輸出過壓、 直流輸出限流與短路保護等保護功能。三、整流器外形4-2所示.整流模塊的外形圖如圖4-2所示，前面板指示燈功能如表a、外觀b疽岀拮申田EBE扌 ir $田田Da®DOQ8 口、前面板、后面板圖4-2整流模塊的外形圖表4-2整流模塊前面板指示燈功能指示標識正常狀態異常狀態異常原因正常指示燈（綠色）亮滅電源不工作閃亮后臺監控對模塊進行操作告警指示燈（黃色）滅亮交流輸入過欠壓，模塊PF

15、C輸出過欠壓，過溫，模塊不均流，限功率閃亮模塊通訊中斷故障指示燈（紅色）滅亮輸出過壓，模塊輸出熔絲斷閃亮模塊風扇故障和“故障”信號燈:告警1 黃色“告警”或紅色“故障”信寫燈亮，除通訊故障外均按故障處理：2 當整流器與控制器間未構成通信時，該整流器的黃色“告警”信號燈將亮，不按故障 處理。B.安裝方法1 將整流器按自然狀態推入相應整流器位置；2 然后抬起把手，鎖軸上移，將整流器插入中抽屜，使之接插牢靠C中抽屜定義：將系統配置的整流器裝入智能開關電源機柜第五章安裝手冊一、安全守則提示:1 這里所列注意事項都是有關安全的極重要的問題，敬請遵守2 設備安裝應由專業人員嚴格遵照相關安裝規定進行作業安裝

16、3 如果安裝不當，將可能造成火災、觸電等事故。4 如果調試不當，設備將不會正常運行請注意:i 安裝設備的機房應符合“使用環境與工作條件”的要求。2 安裝設備的機房應能夠承受相當的重量。3. 機房應保持干燥，清潔，無可燃性氣體泄漏！4 分別安裝保護接地、工作接地，且應分散連接、集中接地5 .按有關規定加工交流輸入線利其它有關連線。二、開箱檢查根據裝箱單檢查核對設備主要配置、配件1. 檢查各部件表而是否完好、無損傷。2. 檢查各部件內部是甭有異常情況。三、電源系統的安裝1 .設備的定位與安裝機柜按照指定地點擺放。2 .系統安裝過程a分別加工有關連線提示：有關導線線徑要足夠粗、長度要合適、冷壓焊片要

17、壓緊，按規定做標識。b.安裝有關連接線 安裝保護地線請按有關規定安裝保護地線及匯流排。 安裝直流工作地線：注意：機柜的保護地線、直流工作地線應分散連接、集中接地 安裝直流負載線注意：直流負載線的正負極線請勿接錯！安裝交流供電線A 注意：高壓供電，請勿帶電作業！單晶爐加熱電源交流輸入采用三相五線制，保護地接入機柜的保護地排“ PE'，零線接入機柜的零線排“ N，按標識將交流輸入火線接入交流輸入接觸器KM1，并對應連在交流供電配電盤上提示：火線、零線、保護地線的連接務必正確火線、零線、保護地線安裝務必緊固!3 .安全檢查a .交流配電盤上的交流供電控制開關應處斷開位置 ！b .閉合交流配電

18、中的1P空開，接通機柜上的交流輸入接觸器、直流輸出不接負載；c .檢查交流進線端子間、直流輸出端子間應無短路現象。若有短路現象，請排除。d .斷開電源機柜上的交流輸入接觸器，斷開交流配電中的1P空開。4 安裝整流器安裝請參閱第四章。5 .重復安全檢查a 檢查前，請斷開交流配電中的1P空開和為智能開關電源系統供電的交流供電控制開 關；b .閉合交流配電中的IP空開，接通機柜上的交流輸入及直流輸出負載；c .檢查交流進線端子間、直流輸出端子間應無短路現象。d .檢查后，斷開交流輸入接觸器、用戶負載和交流配電中的1P空開第六章電源系統的開通與調試提示：開通前檢查下列設備的狀態應為：1為電源供電的交流

19、供電配電盤上的相應控制開關應在斷開位置;2. 交流配電中的1P空開處于斷開位置；3 電源交流輸入接觸器器應在斷開位置；4. 系統直流輸出負載在斷開位置。一、電源系統與用戶端控制器（如歐陸控制器）的連接1、用戶接口定義：表6-1用戶接口定義表編號標識定義備注1Vset/Pset電壓/功率遠端下傳到系統的電壓/功率給定2GND2地遠端下傳信號參考地3VO輸出電壓系統上傳到遠端的輸出電壓信號4PO輸出功率系統上傳到遠端的輸出功率信號5IO輸出電流系統上傳到遠端的輸出電流信號6GND2地遠端下傳信號參考地7ON/OFF1開/關1遠端開機信號，與 GND2短路為開機，開路為關機8ON/OFF2開/關2遠

20、端開機信號，高電平（4V）開機，低電平（2V）關機9GND2地遠端下傳信號參考地10NC故障常閉系統故障信號上傳常閉點，有故障時10、11開路，無故障時10、11短路11COM公共端故障干節點公共端12NO故障常開系統故障信號上傳常開點，有故障時11、12短路，無故障時11、12開路表6-1中，遠端表示用戶端，系統表示智能開關電源系統;2、電源系統與用戶端控制器的接線：請按下圖連接系統中的用戶接口 （位于機柜左側柜壁內部的上方）與用戶端控制器,有如下注意事項：a.電源系統出廠前設定的上傳到用戶端的輸出電壓信號（PIN3和PIN6問電壓信號）為0 10V對應系統實際輸出電壓的0-60V:如果用戶

21、要求以上對應關系為 0-10V對應0-75V，可按如下方法更改接線方式: 將導線313-1接到316所在的用戶接口上；b 電源系統山廠前設定的上傳到用戶端的輸出電流信號（PIN5和PIN6間J電壓信號）為0 10V對應系統實際輸出電壓的 0-2500A如果用戶要求以上對應關系為 0-10V對應0-3000A，可按如下方法更改接線方式： 將導線315-1接到316所在的用戶接口上；c.用戶開關機方式有兩種連接方式可選擇： 開關方式時，連接至用戶接口的PIN7和PIN9: 24V電平方式時，連接至用戶接口的 PIN8和PIN9）、空載開通1. 閉合交流配電中的1P空開，接通配電盤上的交流供電控制開

22、關，檢查智能開關電源交流輸入相電壓應在176264v范圍內。2. 啟動I號整流器：a.設置客戶端給定電壓為30%，或3v;若為功率調節方式，設定給定功率為 45Kw注意保持系統前面板上的SWI為電壓調節”方式）;b 安裝1號整流器在相應位置上；c約34秒應能聽到該整流器的緩啟動繼電器的工作聲，該整流器前面板的綠色信號燈亮，進入正常工作；dI 檢查正負匯流排電壓應為當前系統電壓 (1 8v) ：e 確認I號整流器工作正常。f 輸出電壓信號校準：如果用戶要求系統上傳到用戶的輸出電壓信號為 0-1 0V 對應實際系統輸出的0 60V,此時測量用戶接口中的 PIN3和PIN6腳間電壓應為3. 0v (

23、 +/-0 . 09v) (PIN3和PIN6間電壓可通過調節系統前面板上的電位器 Wv改變);如果用戶要求系統上傳到用戶的輸出電壓信號為01 0v 對應實際系統輸出的O 一 75V,此時測量用戶接口中的 PIN3和PIN6腳間電壓應為2. 4V( +/-0 . 08v)(PIN3和PIN6問電壓可通過調節系統前面板上的電位器 W改變);3啟動 2號整流器：安裝 2 號整流器在相應位置上；確認系統工作正常，拔出 1 號整流器，確定 2 弓整流器工作正常。4按上述方法依次啟動其它整流器，確認系統內整流器均工作正常。三、配置系統1 啟動狀態 將客戶端負載接至開關電源輸出正負排 系統執行“開機”操作

24、后，整流器輸出電壓將由“啟始電壓”逐步增長；2 輸出電流信號校準a 設置客戶端給定電壓為 30%，或 3：若為功率調節方式，設定給定功率為 45Kw注意保持系統前面板上的SWI為 “電壓調節”方式 )；b 此時輸出電壓應為 18(+/-054)，測量機柜內系統輸出正排上電流采樣點信號 問的壓差Vio和當前銅排的溫度t，根據下表求出單位壓差(1mv)對應的電流值(A) : K(A/ mV);溫度t（單位：度）每毫伏對應 安培數K（單位：A/mV）溫度t 伸位：度）每毫伏對應 安培數K（單位:A/mV）溫度t（單位：度）每毫伏對應 安培數K（單位：A/mV）1069.74261.87455.612

25、69.14461.47655.21468.64661.07854.91668.04860.58054.51875.55060.18254.22067.05259.78453.92266.55459.38653.52466.05658.98853.22665.55858.59052.92865.06058.19252.63064.56257.89452.33264.16457.49652.03463.66657.09851.73663.26856.610051.33862.77056.310251.14062.37255.910450.8d .計算出實際電流lo=Vio*K如果反饋電流信號為 O

26、- 10V對應0-2500A，此時對應的用戶接口中PIN5與PIN6的 壓差應為Io /2500*10（單位：V）（PIN5和PIN6間電壓可通過調節系統前面板上的電 位器wIF改變）;如果反饋電流信號為0 1OV對應0-3000A此時對應的用戶接口中 PIN5與PIN6 的壓差應為Io /3000*10（單位：V）（PIN5和PIN6間電壓可通過調節系統前面板上的電 位器WIF改變）:3. 輸出電壓調節調節給定電壓，測試直流輸出電壓與給定電壓對應關系為：0%-100 %歐陸控制器給定電壓對應 0-60V直流輸出電壓，模塊輸出最大 59（+ /-IV） 0 女口：30 % （歐陸）1 8V（電

27、源直流輸出）4. 電壓調節/功率調節配置如果用廣要求用戶控制器給定的 0-10V 電壓信號用于線性調節系統的輸出電壓， 請檢 查確認系統上的單刀雙擲開關置于“電壓調節' '的位置 （該配置為出廠設置 ）， 該步小處理：如果用戶要求用戶控制器給定的 O-10V電壓信號用于線性訓節系統的輸出功率，請 將系統前面板上的單刀雙擲開關置于“功率調節”的位置；（ 注意：當系統前面板上的單刀雙擲開關置于“功率調節”的位置時，若還未接入 單晶爐，可能會因實際輸出功率與給定功率不一致 （ 差值約超過額定輸出功率的16 以上 ） ，而產生“遠控”故障，為正常現象；接入單晶爐后將無此現象； ） 5電

28、源系統限流配置：在系統前面板上有一個4位撥碼開關ISET，用于設置電源系統的限流狀態， 共可設定 5種限流狀態 （出廠設置狀態為 ），分別如下： 所有4位開關都處于OFF狀態，電源系統不限流（即系統最大輸出電流為額定輸 出電流的 100）： 4位開關中的任意1位處于ON狀態，其它3位處于OFF狀態，電源系統限流83% （ 即系統最大輸出電流為額定輸出電流的 83）； 4位開關中的任意2位處于ON狀態，其它2位處于OFF狀態，電源系統限流75% （ 即系統最大輸出電流為額定輸出電流的 75%） 4位開關中的任意3位處于ON狀態，其它1位處于OFF狀態，電源系統限流7O% （ 即系統最大輸出電流為額定輸出電流的 7O%）； 所有4位開關都處于ON狀態，電源系統限流67