多晶硅生产流程
(1)石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,银水银线回收厂家, 其化学反应SiO2+C→Si+CO2↑
(2)为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解的(SiHCl3)。 其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2↑ 反应温度为300度,该反应是放热的。同时形成气态混合物(Н2,НС1,SiНС13,SiC14,Si)。
(3)第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分解:过滤硅粉,冷凝SiНС13,SiC14,而气态Н2,НС1返回到反应中或排放到大气中。然后分解冷凝物SiНС13,SiC14,净化(多级精馏)。
(4)净化后的采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。 其化学反应SiHCl3+H2→Si+HCl。
多晶硅的反应容器为密封的,用电加热硅池硅棒(直径5-10毫米,长度1.5-2米,数量80根),在1050-1100度在棒上生长多晶硅,直径可达到150-200毫米。 这样大约三分之一的发生反应,并生成多晶硅。剩余部分同Н2,НС1,SiНС13,SiC14从反应容器中分离。这些混合物进行低温分离,或再利用,或返回到整个反应中。气态混合物的分离是复杂的、耗能量大的,从某种程度上决定了多晶硅的成本和该工艺的竞争力。
逆变器的理想设计
理想的逆变器,从直流变到交流的功率总是一定的值而没有脉动,直流电源波形和电流波形中也不应该产生脉动;而在实际的
逆变电路中,因为逆变器的脉动数等有限制,因而逆变功率P是脉动的。当逆变器的逆变功率p的脉动波形由直流电流来体现时,称之为电压型逆变器。电压型逆变 器的特点是:
1)直流侧有较大的直流滤波电容。
2)当负级功率因致变化时,交流输出电压的波形不变,即交流输出电压波形与负载无关。交流 输出电压的波形,通过逆变开关的动作被直流电源电容上的电压钳位成方波。
3)在逆变器中,与逆变开关并联有反馈二极管,所以交流电压与负载无关, 是方波。
4)输出电流的相位随负载功率因数的变化而变化,换向是在同桥臂开关管之间进行的。
5)可以通过控制输出电压的幅值和波形来控制 其输出电压。
在这个逆变器设计中,+20V电源首先用来推动微型处理器,并且管理不同的电路。有关代码的实现,这个逆变器解决方案中采用的8位微型控制器PIC18F1320会为IGBT驱动器产生信号,由此提供用来驱动IGBT的信号。以先进高电压IC工艺过程 (G5 HVIC)以及锁存CMOS技术的栅极驱动器集成高电压转换和终端技术,使驱动器能够从微型控制器的低电压输入产生适当的栅极驱动信号。有关的逻辑输入与标准CMOS或LSTTL输出相容,逻辑电压可低至3.3V。
超高速二极管D1和D2提供路径来把电容器C2及C3充电,并且确保高侧驱动器获得正确的动力。图3描绘出相关的输出波形。如图所示,在正输出半周期内,高侧IGBT Q1经过正弦PWM调制,但低侧Q4就保持开通状况。同样地,在负输出半周期内,高侧Q2经过正弦PWM调制,而低侧Q3则保持开通状况。这种开关技术在输出LC滤波器之后,于电容器C4的两端提供60Hz交流正弦波。
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