JPH0334091B2 - - Google Patents
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- JPH0334091B2 JPH0334091B2 JP2933282A JP2933282A JPH0334091B2 JP H0334091 B2 JPH0334091 B2 JP H0334091B2 JP 2933282 A JP2933282 A JP 2933282A JP 2933282 A JP2933282 A JP 2933282A JP H0334091 B2 JPH0334091 B2 JP H0334091B2
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- Japan
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- transformer
- current
- voltage
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体素子の製造に使用される多結
晶半導体棒の加熱に適した加熱用電源装置に関
し、更に詳しくは、並列接続された複数本の多結
晶半導体棒を平衡化された所定比率電流で同時加
熱し、しかも加熱電圧を連続的かつ広範囲に変化
させ得る加熱用電源装置に関する。
晶半導体棒の加熱に適した加熱用電源装置に関
し、更に詳しくは、並列接続された複数本の多結
晶半導体棒を平衡化された所定比率電流で同時加
熱し、しかも加熱電圧を連続的かつ広範囲に変化
させ得る加熱用電源装置に関する。
半導体素子に使用される高純度ケイ素を製造す
る場合、通常は、ベースプレートの上に石英ベル
ジヤーをかぶせた装置内で、複数本の未析出の高
純度ケイ素棒を黒鉛電極に固定し、この担体上に
水素とトリクロロシランのガス状混合物の熱分解
によつてケイ素を析出させることが行われてい
る。この棒状担体は、半導体特有の負性抵抗を有
するために、その加熱過程において次のような問
題を生じる。
る場合、通常は、ベースプレートの上に石英ベル
ジヤーをかぶせた装置内で、複数本の未析出の高
純度ケイ素棒を黒鉛電極に固定し、この担体上に
水素とトリクロロシランのガス状混合物の熱分解
によつてケイ素を析出させることが行われてい
る。この棒状担体は、半導体特有の負性抵抗を有
するために、その加熱過程において次のような問
題を生じる。
第１の問題は、初期加熱から反応終了に至る棒
状担体の加熱特性に起因する加熱制御上の問題で
ある。
状担体の加熱特性に起因する加熱制御上の問題で
ある。
初期加熱の段階では、棒状担体は高抵抗を示
し、その通電には第５図に示すように高電圧が必
要になる。ただし、この段階での棒状担体の直径
は未だ小さく、放熱面が狭いので、小電流で反応
は進行する。反応の進行に伴つて棒状担体が所定
温度以上になると、その抵抗が著しく低下し、高
高圧は不要になる。また、反応の進行に伴つて棒
状担体が太り、その抵抗が漸減するので、反応温
度に平行した後も電圧を徐々に低下させる必要が
ある。ただし、反応の進行に伴つて、放熱面が広
くなることから放熱量が増大し、電流量は逐次増
大させて行く必要がある。
し、その通電には第５図に示すように高電圧が必
要になる。ただし、この段階での棒状担体の直径
は未だ小さく、放熱面が狭いので、小電流で反応
は進行する。反応の進行に伴つて棒状担体が所定
温度以上になると、その抵抗が著しく低下し、高
高圧は不要になる。また、反応の進行に伴つて棒
状担体が太り、その抵抗が漸減するので、反応温
度に平行した後も電圧を徐々に低下させる必要が
ある。ただし、反応の進行に伴つて、放熱面が広
くなることから放熱量が増大し、電流量は逐次増
大させて行く必要がある。
このように、析出反応が進行するに伴い、通電
に必要な電圧は加熱反応に伴う抵抗変化に応じて
減少させ、電流は棒状担体の成長度に応じて徐々
に増加させなければならず、その操作は極めて複
雑で難しく、また電源装置の規模を増大させる原
因になつている。
に必要な電圧は加熱反応に伴う抵抗変化に応じて
減少させ、電流は棒状担体の成長度に応じて徐々
に増加させなければならず、その操作は極めて複
雑で難しく、また電源装置の規模を増大させる原
因になつている。
第２の問題は、複数本の棒状担体を同時に加熱
する場合に生じる加熱のばらつきに起因する問題
である。
する場合に生じる加熱のばらつきに起因する問題
である。
複数本の棒状担体を同時加熱する場合、輻射熱
等の影響もあつて全ての棒状担体を均一温度に加
熱することは困難である。複数本の棒状担体を並
列に接続して行く過程で加熱温度にばらつきが生
じると、加熱温度の高い担体の電気抵抗が低下
し、電気抵抗が低下した担体に電流が集中し、電
流が集中することによりその担体の加熱が促進さ
れてその電気抵抗が更に低下し、最終的には１本
の担体のみが加熱され、他は加熱されないことに
なるのである。
等の影響もあつて全ての棒状担体を均一温度に加
熱することは困難である。複数本の棒状担体を並
列に接続して行く過程で加熱温度にばらつきが生
じると、加熱温度の高い担体の電気抵抗が低下
し、電気抵抗が低下した担体に電流が集中し、電
流が集中することによりその担体の加熱が促進さ
れてその電気抵抗が更に低下し、最終的には１本
の担体のみが加熱され、他は加熱されないことに
なるのである。
そのため、高純度ケイ素等の多結晶半導体棒
は、複数本を直列に接続した形で加熱されてい
る。ところが、複数体の多結晶半導体棒が直列接
続されると、加熱初期に負荷抵抗が一層大きくな
つて特に高い電圧が必要になる。また、加熱後期
の低抵抗時に大電流が必要になることは前述した
とおりである。そして、これらの要求を１個の電
源で同時に満足させようとすると、その電源規模
は膨大になる。
は、複数本を直列に接続した形で加熱されてい
る。ところが、複数体の多結晶半導体棒が直列接
続されると、加熱初期に負荷抵抗が一層大きくな
つて特に高い電圧が必要になる。また、加熱後期
の低抵抗時に大電流が必要になることは前述した
とおりである。そして、これらの要求を１個の電
源で同時に満足させようとすると、その電源規模
は膨大になる。
そこで、複数の電源の組み合せによつて電源を
小型化することが行われており、その一つとし
て、第６図に示すように、大電流容量を有する直
並列切替可能な２個の主電源Tnと、高電圧容量
を有する１個の補助電源Tsとを直列に接続して
半導体棒L1〜Loの初期加熱を行い、加熱中期に
は主電源Tnのみを直列モードで使用し、加熱終
期には主電源Tnのみを並列モードで使用するも
のがある。また、他の装置としては、例えば、
−△切替によつて電源の切替を行うものもある
（特開昭54−80284号公報）。
小型化することが行われており、その一つとし
て、第６図に示すように、大電流容量を有する直
並列切替可能な２個の主電源Tnと、高電圧容量
を有する１個の補助電源Tsとを直列に接続して
半導体棒L1〜Loの初期加熱を行い、加熱中期に
は主電源Tnのみを直列モードで使用し、加熱終
期には主電源Tnのみを並列モードで使用するも
のがある。また、他の装置としては、例えば、
−△切替によつて電源の切替を行うものもある
（特開昭54−80284号公報）。
しかしながら、前者の加熱用電源装置は、複数
の電源変圧器を必要とし、しかも、その容量はま
だまだ大きく、したがつて価格も必要スペースも
大きいものとなる。その上、この電源装置では、
電源の切替に手間がかかる上、切替時に電流が一
時的に停止し、電磁力の急変や温度変化を起こす
ために、製品となる半導体棒に品質欠陥を発生さ
せる危険性もある。また、後者の電源装置も、前
者の電源装置と比べて効果上の大きな違いがある
わけではない。
の電源変圧器を必要とし、しかも、その容量はま
だまだ大きく、したがつて価格も必要スペースも
大きいものとなる。その上、この電源装置では、
電源の切替に手間がかかる上、切替時に電流が一
時的に停止し、電磁力の急変や温度変化を起こす
ために、製品となる半導体棒に品質欠陥を発生さ
せる危険性もある。また、後者の電源装置も、前
者の電源装置と比べて効果上の大きな違いがある
わけではない。
本発明は、上記従来装置の問題点を全て解決す
るもので、その目的とするところは、複数個のサ
イリスタユニツトと複数個の変圧器の巧妙な組み
合せにより、連続的な負荷電圧調整を可能ならし
めるとともに、従来不可能とされていた半導体の
如き負性抵抗を有する被加熱体の並列同時安定加
熱を可能ならしめる加熱用電源装置を提供するこ
とにある。
るもので、その目的とするところは、複数個のサ
イリスタユニツトと複数個の変圧器の巧妙な組み
合せにより、連続的な負荷電圧調整を可能ならし
めるとともに、従来不可能とされていた半導体の
如き負性抵抗を有する被加熱体の並列同時安定加
熱を可能ならしめる加熱用電源装置を提供するこ
とにある。
請求項１記載の本発明加熱用電源装置は、電源
変圧器と、該電源変圧器２次側の電圧が異なる箇
所に入力側がそれぞれ接続された複数の逆並列サ
イリスタよりなる逆並列サイリスタユニツト群
と、該逆並列サイリスタユニツト群の出力側に入
力側が並列に接続されており、個々の２次コイル
に流れる電流が所定比率で平衡するように相互結
線されると共に、出力側である個々の２次コイル
端に複数の被加熱体をそれぞれ直列接続するよう
になした複数の変圧器よりなる平衡変圧器群とを
具備することを特徴とする。
変圧器と、該電源変圧器２次側の電圧が異なる箇
所に入力側がそれぞれ接続された複数の逆並列サ
イリスタよりなる逆並列サイリスタユニツト群
と、該逆並列サイリスタユニツト群の出力側に入
力側が並列に接続されており、個々の２次コイル
に流れる電流が所定比率で平衡するように相互結
線されると共に、出力側である個々の２次コイル
端に複数の被加熱体をそれぞれ直列接続するよう
になした複数の変圧器よりなる平衡変圧器群とを
具備することを特徴とする。
請求項２記載の本発明加熱用電源装置は、前記
平衡変圧器群が、起動時専用の小電流・高電圧平
衡変圧器群と、該小電流・高電圧平衡変圧器群よ
り運転を引き続いてその後の運転を続行する平衡
変圧器群とに分かれており、前記小電流・高電圧
平衡変圧器群が、電源変圧器２次側の高電圧箇所
に接続された専用の逆並列サイリスタユニツトと
組み合されていることを特徴とする。
平衡変圧器群が、起動時専用の小電流・高電圧平
衡変圧器群と、該小電流・高電圧平衡変圧器群よ
り運転を引き続いてその後の運転を続行する平衡
変圧器群とに分かれており、前記小電流・高電圧
平衡変圧器群が、電源変圧器２次側の高電圧箇所
に接続された専用の逆並列サイリスタユニツトと
組み合されていることを特徴とする。
請求項１記載の本発明加熱用電源装置では、逆
並列サイリスタ群における複数の逆並列サイリス
タを高電圧側から低電圧側へ順に電源変圧器に投
入し、電源変圧器に投入された逆並列サイリスタ
を点弧角制御することにより、出力電圧を連続的
に変化させることができる。また、個々の逆並列
サイリスタの負担する電圧範囲が小さくなり、逆
並列サイリスタ群が小型化されると共に、出力電
圧範囲が拡大される。
並列サイリスタ群における複数の逆並列サイリス
タを高電圧側から低電圧側へ順に電源変圧器に投
入し、電源変圧器に投入された逆並列サイリスタ
を点弧角制御することにより、出力電圧を連続的
に変化させることができる。また、個々の逆並列
サイリスタの負担する電圧範囲が小さくなり、逆
並列サイリスタ群が小型化されると共に、出力電
圧範囲が拡大される。
しかも、逆並列サイリスタ群の出力電圧は、複
数の被加熱体に均等に印加され、その被加熱体
は、２次電流が平衡化されるようになつた複数の
変圧器とそれぞれ直列に接続されている。従つ
て、複数の被加熱体が並列に席属されているにも
かかわらず、各被加熱体には、逆並列サイリスタ
ユニツト群にて任意に調節された特定の電圧と、
複数の変圧器にて平衡化された所定比率の電流と
が、各被加熱体の抵抗に無関係に与えられる。そ
の結果、被加熱体が負性抵抗を有する高純度ケイ
素等の多結晶半導体棒であつても、その被加熱体
が並列接続された状態で同時均等加熱される。
数の被加熱体に均等に印加され、その被加熱体
は、２次電流が平衡化されるようになつた複数の
変圧器とそれぞれ直列に接続されている。従つ
て、複数の被加熱体が並列に席属されているにも
かかわらず、各被加熱体には、逆並列サイリスタ
ユニツト群にて任意に調節された特定の電圧と、
複数の変圧器にて平衡化された所定比率の電流と
が、各被加熱体の抵抗に無関係に与えられる。そ
の結果、被加熱体が負性抵抗を有する高純度ケイ
素等の多結晶半導体棒であつても、その被加熱体
が並列接続された状態で同時均等加熱される。
請求項２記載の本発明加熱用電源装置では、起
動時専用の小電流・高電圧平衡変圧器群が逆並列
サイリスタユニツトと共に独立して設けられてい
る。これにより、被加熱体が多結晶半導体棒の場
合は、特異な電流・電圧特性を示す初期加熱が小
容量の上記専用器で担当され、後を引き継ぐ平衡
変圧器群および逆並列サイリスタユニツトの容量
を著しく低減させることができる。また、初期加
熱では被加熱体の温度差が殆んどないので、上記
専用器は後を引き継ぐ機器ほどの制御精度を必要
としない。
動時専用の小電流・高電圧平衡変圧器群が逆並列
サイリスタユニツトと共に独立して設けられてい
る。これにより、被加熱体が多結晶半導体棒の場
合は、特異な電流・電圧特性を示す初期加熱が小
容量の上記専用器で担当され、後を引き継ぐ平衡
変圧器群および逆並列サイリスタユニツトの容量
を著しく低減させることができる。また、初期加
熱では被加熱体の温度差が殆んどないので、上記
専用器は後を引き継ぐ機器ほどの制御精度を必要
としない。
以下、図面に掲げる実施例に基づいて本発明を
詳しく説明する。
詳しく説明する。
第１図は本発明の加熱用電源装置の一例につい
てその主回路を示す回路図である。
てその主回路を示す回路図である。
該主回路は１個の電源変圧器MTと、逆並列サ
イリスタユニツト群Ｘと、平衡変圧器BTと、小
電流・高電圧平衡変圧器群BSTとを備えている。
逆並列サイリスタユニツト群Ｘは、ｍ＋１個の逆
並列サイリスタユニツト群X0，X1，X2…Xnより
なる。平衡変圧器群BTは、被加熱体である半導
体L1，L2…Loに対応するｎ個の通常構成の変圧
器BT1，BT2…XToよりなり、各変圧器における
１次コイルＰの一端が該平衡変圧器群BTの入力
側とされており、２次コイルＳの１次コイルＰと
同極の一端が該平衡変圧器群BTの出力側とされ
ている。小電流・高電圧平衡変圧器群BSTは、
ｎ個の通常構成の変圧器BST1，BST2…BSToよ
りなつていて、逆並列サイリスタユニツト群Ｘに
おける逆並列サイリスタユニツトX0に組み合さ
れている。
イリスタユニツト群Ｘと、平衡変圧器BTと、小
電流・高電圧平衡変圧器群BSTとを備えている。
逆並列サイリスタユニツト群Ｘは、ｍ＋１個の逆
並列サイリスタユニツト群X0，X1，X2…Xnより
なる。平衡変圧器群BTは、被加熱体である半導
体L1，L2…Loに対応するｎ個の通常構成の変圧
器BT1，BT2…XToよりなり、各変圧器における
１次コイルＰの一端が該平衡変圧器群BTの入力
側とされており、２次コイルＳの１次コイルＰと
同極の一端が該平衡変圧器群BTの出力側とされ
ている。小電流・高電圧平衡変圧器群BSTは、
ｎ個の通常構成の変圧器BST1，BST2…BSToよ
りなつていて、逆並列サイリスタユニツト群Ｘに
おける逆並列サイリスタユニツトX0に組み合さ
れている。
電源変圧器MTの２次側には、電圧が相違する
複数のタツプTP1，TP2…TPnが設けられてい
る。各タツプの電圧はTP1(v)＞TP2(v)＞…＞TPn
(v)となるよう設計されている。タツプTP1，TP2
…TPnには、逆並列に組み合わされた複数のサイ
リスタユニツトX1，X2，…Xnの入力側がそれぞ
れ接続されている。各サイリスタユニツトのX1，
X2，…Xn出力側は、P1点において１本にまとめ
られ、P1点には、複数の変圧器PT1，BT2…BTo
における１次巻線Ｐの一端（入力側）がそれぞれ
並列接続されている。該１次巻線Ｐの他端は、隣
り合う平衡変圧器BT1，BT2……BToの２次巻線
Ｓの一端に逆極性となるよう接続されている。該
２次巻線Ｓの他端は、半導体棒L1，L2…Loが挿
入される一方の端子１，２…ｎに接続されてい
る。半導体棒L1，L2…Loが挿入される他方の端
子１′，２′…n′は、アース線L′に接続されてい
る。
複数のタツプTP1，TP2…TPnが設けられてい
る。各タツプの電圧はTP1(v)＞TP2(v)＞…＞TPn
(v)となるよう設計されている。タツプTP1，TP2
…TPnには、逆並列に組み合わされた複数のサイ
リスタユニツトX1，X2，…Xnの入力側がそれぞ
れ接続されている。各サイリスタユニツトのX1，
X2，…Xn出力側は、P1点において１本にまとめ
られ、P1点には、複数の変圧器PT1，BT2…BTo
における１次巻線Ｐの一端（入力側）がそれぞれ
並列接続されている。該１次巻線Ｐの他端は、隣
り合う平衡変圧器BT1，BT2……BToの２次巻線
Ｓの一端に逆極性となるよう接続されている。該
２次巻線Ｓの他端は、半導体棒L1，L2…Loが挿
入される一方の端子１，２…ｎに接続されてい
る。半導体棒L1，L2…Loが挿入される他方の端
子１′，２′…n′は、アース線L′に接続されてい
る。
各半導体棒L1，L2…Loが挿入される端子１−
１′間、２−２′間…ｎ−n′間には又、複数の起動
時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，BST2…
BSToの各２次巻線Ｓがそれぞれ接続されてい
る。小電流・高電圧変圧器BST1，BST2…BSTo
の各１次巻線Ｐは、順極性で直列に接続されてい
る。各１巻線Ｐの一端は、前記電源変圧器MTの
高電圧側のタツプTP1にサイリスタユニツトX1
とは別に接続されたサイリスタユニツトX0の出
力側に、P3にて電磁接触器MCの接点を介して接
続されており、他端も同様の接点MCを介して前
記アース線L′にP2点にて接続されている。
１′間、２−２′間…ｎ−n′間には又、複数の起動
時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，BST2…
BSToの各２次巻線Ｓがそれぞれ接続されてい
る。小電流・高電圧変圧器BST1，BST2…BSTo
の各１次巻線Ｐは、順極性で直列に接続されてい
る。各１巻線Ｐの一端は、前記電源変圧器MTの
高電圧側のタツプTP1にサイリスタユニツトX1
とは別に接続されたサイリスタユニツトX0の出
力側に、P3にて電磁接触器MCの接点を介して接
続されており、他端も同様の接点MCを介して前
記アース線L′にP2点にて接続されている。
なお、CTは後記の自動制御に使用する変流器
で、前記変圧器BT1の出力側に設けられている。
で、前記変圧器BT1の出力側に設けられている。
上記構成になる加熱用電源装置主回路の操作及
び動作は次のとおりである。
び動作は次のとおりである。
第１ステツプでは、電磁接触器等を使わずに半
導体棒L1，L2…Loに、同じ大きさでしかも連続
的に増大する電流I1，I2…Ioを流して半導体棒L1，
L2…Loを成長させる。このためにスタート時は、
電磁接触器MCを通してサイリスタユニツトX0
と、起動時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，
BST2…BSToの１次巻線Ｐとの回路で、サイリ
ストユニツトX0を位相制御して半導体棒L1，L2
…Loに電圧E0を印加する。
導体棒L1，L2…Loに、同じ大きさでしかも連続
的に増大する電流I1，I2…Ioを流して半導体棒L1，
L2…Loを成長させる。このためにスタート時は、
電磁接触器MCを通してサイリスタユニツトX0
と、起動時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，
BST2…BSToの１次巻線Ｐとの回路で、サイリ
ストユニツトX0を位相制御して半導体棒L1，L2
…Loに電圧E0を印加する。
このとき、半導体棒L1，L2…Loの抵抗が等し
い場合は、小電流・高電圧変圧器BST1，BST2
…BSToの２次側に流れる電流I1，I2…Ioは、 I1＝I2…＝Io（Np／Ns）I0 （Np：１次巻数、Ns：２次巻数） となり、１次側にかかる電圧はE0／ｎとなる。ま た、半導体L1，L2…Loの抵抗がR1≠R2…≠Roの
ようにそれぞれ相違する場合は、小電流・高電圧
変圧器BST1，BST2…BSToの各１次側インピー
ダンスは、 （Np／Ns）2R1、（Np／Ns）2R2…（Np／Ns）Ro となる。その結果、各１次巻線Ｐには、等価的に （Np／Ns）R1I0、（Np／Ns）R2I0…（Np／Ns）RoI0 なる電圧が生じ、それぞれ各２次巻線Ｓには、 （Np／Ns）R1I0、（Np／Ns）R2I0…（Np／Ns）RoI0 なる電圧が誘起される。その結果、半導体棒L1，
L2…Loに流れる電流は、 I1＝１／R1（Np／Ns）R1I0、I2＝１／R2（Np／Ns）R2I0 …Io＝１／R1（Np／Ns）RoI0 となり、この場合も半導体棒の抵抗値が等しい場
合と同じ様にI1＝I2…Io＝（Np／Ns）I0となる。
い場合は、小電流・高電圧変圧器BST1，BST2
…BSToの２次側に流れる電流I1，I2…Ioは、 I1＝I2…＝Io（Np／Ns）I0 （Np：１次巻数、Ns：２次巻数） となり、１次側にかかる電圧はE0／ｎとなる。ま た、半導体L1，L2…Loの抵抗がR1≠R2…≠Roの
ようにそれぞれ相違する場合は、小電流・高電圧
変圧器BST1，BST2…BSToの各１次側インピー
ダンスは、 （Np／Ns）2R1、（Np／Ns）2R2…（Np／Ns）Ro となる。その結果、各１次巻線Ｐには、等価的に （Np／Ns）R1I0、（Np／Ns）R2I0…（Np／Ns）RoI0 なる電圧が生じ、それぞれ各２次巻線Ｓには、 （Np／Ns）R1I0、（Np／Ns）R2I0…（Np／Ns）RoI0 なる電圧が誘起される。その結果、半導体棒L1，
L2…Loに流れる電流は、 I1＝１／R1（Np／Ns）R1I0、I2＝１／R2（Np／Ns）R2I0 …Io＝１／R1（Np／Ns）RoI0 となり、この場合も半導体棒の抵抗値が等しい場
合と同じ様にI1＝I2…Io＝（Np／Ns）I0となる。
従つて、サイリスタユニツトX0の点弧角を調
整してI0を制御するいことにより、各半導体棒に
流れる電流を平衡させながら、各半導体棒への印
加電圧を制御することが可能となるのである。
整してI0を制御するいことにより、各半導体棒に
流れる電流を平衡させながら、各半導体棒への印
加電圧を制御することが可能となるのである。
上記第１ステツプでは、高電圧が必要である
が、半導体棒を直列に接続する場合に比べると、
その電圧は格段に低き、しかも電流は僅かであ
る。従つて、小電流・高電圧変圧器BST1，
BST2…BSToおよびサイリスタユニツトX0の容
量は小さい。また、半導体棒間の温度差、析出反
応の違いは、この段階では殆どないので、電流
I1，I2…Ioが一定でも特に問題は生じない。
が、半導体棒を直列に接続する場合に比べると、
その電圧は格段に低き、しかも電流は僅かであ
る。従つて、小電流・高電圧変圧器BST1，
BST2…BSToおよびサイリスタユニツトX0の容
量は小さい。また、半導体棒間の温度差、析出反
応の違いは、この段階では殆どないので、電流
I1，I2…Ioが一定でも特に問題は生じない。
上記第１ステツプで半導体L1，L2…Loを加熱
して行き、半導体棒の抵抗値が所定値まで下がつ
た時点で前記電磁接触器MCを遮断して、第２ス
テツプに切り換わり、半導体棒L1，L2…Loに流
す電流を、サイリスタユニツトX1，X2…Xoと変
圧器BT1，BT2…BToとからなる回路へ移行させ
る。
して行き、半導体棒の抵抗値が所定値まで下がつ
た時点で前記電磁接触器MCを遮断して、第２ス
テツプに切り換わり、半導体棒L1，L2…Loに流
す電流を、サイリスタユニツトX1，X2…Xoと変
圧器BT1，BT2…BToとからなる回路へ移行させ
る。
第２ステツプとしては、まずサイリスタユニツ
トX2を全点弧し、X1を位相制御することにより、
P1〜P2間に第２図ａで示される波形の電圧E1を
発生させて、変圧器BT1，BT2…BTnよりなる平
衡変圧器群へ電流I0′を供給する。半導体L1，L2
…Loに流れる電流をI1，I2…Ioとすると、各電流
が平衡していれば各変圧器のそれぞれの１次巻線
Ｐ及び２次巻線Ｓに流れる電流は等しく、従つて
起磁力は相互に打消し合つて各変圧器のそれぞれ
の１次巻線Ｐ及び２次巻線Ｓに起電力を発生しな
いが、I1≠I2≠…≠Ioとなれば、各変圧器のそれ
ぞれの１次巻線Ｐ及び２次巻線Ｓに起磁力が発生
して起電力を生じ、その結果、各半導体棒の電流
が少ないものは多くし、多いものは少なくなるよ
うに動作する。
トX2を全点弧し、X1を位相制御することにより、
P1〜P2間に第２図ａで示される波形の電圧E1を
発生させて、変圧器BT1，BT2…BTnよりなる平
衡変圧器群へ電流I0′を供給する。半導体L1，L2
…Loに流れる電流をI1，I2…Ioとすると、各電流
が平衡していれば各変圧器のそれぞれの１次巻線
Ｐ及び２次巻線Ｓに流れる電流は等しく、従つて
起磁力は相互に打消し合つて各変圧器のそれぞれ
の１次巻線Ｐ及び２次巻線Ｓに起電力を発生しな
いが、I1≠I2≠…≠Ioとなれば、各変圧器のそれ
ぞれの１次巻線Ｐ及び２次巻線Ｓに起磁力が発生
して起電力を生じ、その結果、各半導体棒の電流
が少ないものは多くし、多いものは少なくなるよ
うに動作する。
すなわち、各半導体棒L1，L2…Loの両端子間、
換言すれば端子１−１′間、２−２′間…ｎ−n′間
に印加される電圧e1，e2…eoは、各半導体棒の抵
抗をそれぞれR1，R2…Roとし、また変圧器BT1，
BT2…BTnに誘起される電圧V1，V2…Voをそれ
ぞれV1＝Ｋ（Io−I1）、V2＝Ｋ（I1−I2）…Vo＝Ｋ
（Io-1−Io）（但しＫは常数で変圧器の設計で決ま
る数値）とすると、e1＝〔E1＋Ｋ（Io−I2）〕、e2＝
〔E1＋Ｋ（I1−I2）〕、e3＝〔E1＋Ｋ（I2−I3）〕…eo
＝
〔E1＋Ｋ（Io-1−Io）〕となる。
換言すれば端子１−１′間、２−２′間…ｎ−n′間
に印加される電圧e1，e2…eoは、各半導体棒の抵
抗をそれぞれR1，R2…Roとし、また変圧器BT1，
BT2…BTnに誘起される電圧V1，V2…Voをそれ
ぞれV1＝Ｋ（Io−I1）、V2＝Ｋ（I1−I2）…Vo＝Ｋ
（Io-1−Io）（但しＫは常数で変圧器の設計で決ま
る数値）とすると、e1＝〔E1＋Ｋ（Io−I2）〕、e2＝
〔E1＋Ｋ（I1−I2）〕、e3＝〔E1＋Ｋ（I2−I3）〕…eo
＝
〔E1＋Ｋ（Io-1−Io）〕となる。
なぜならば、一般に変圧器の設計にあたつて
は、変圧器誘起電圧Ｖは Ｖ＝4.44f・Ｎ・Ａ・Ｂ×10-8 で表わされる。
は、変圧器誘起電圧Ｖは Ｖ＝4.44f・Ｎ・Ａ・Ｂ×10-8 で表わされる。
ここで、ｆ＝周波数
Ｎ＝巻数（１次側）
Ａ＝鉄心断面積
Ｂ＝磁束密度
ｆ、Ｎ、Ａは設計で決まる定数で、Ｂは鉄心内
磁束密度をいい、１次側電流I1と２次側電流I2の
差がＢに比例する。従つて、 Ｖ＝4.44f・Ｎ・Ａ・Ｓ（I1−I2）×10-8
＝Ｋ（I1−I2） Ｓ：比例定数 となる。一方、E1はサイリスタX1，X2…Xoにて
出力された電圧であるので、端子に印加される電
圧は、例えばeoについては、E1に変圧器より誘起
されたVoを加算したものになり、 eo＝E1＋Vo＝〔E1＋Ｋ（Io-1４−Io〕 となる。
磁束密度をいい、１次側電流I1と２次側電流I2の
差がＢに比例する。従つて、 Ｖ＝4.44f・Ｎ・Ａ・Ｓ（I1−I2）×10-8
＝Ｋ（I1−I2） Ｓ：比例定数 となる。一方、E1はサイリスタX1，X2…Xoにて
出力された電圧であるので、端子に印加される電
圧は、例えばeoについては、E1に変圧器より誘起
されたVoを加算したものになり、 eo＝E1＋Vo＝〔E1＋Ｋ（Io-1４−Io〕 となる。
従つて、半導体棒の夫々の電流I1，I2…Ioは、
I1＝１／R1〔E1＋Ｋ（Io−I1）］、
I2＝１／R2〔E1＋Ｋ（I1−I2）］…
Io＝１／Ro〔E1＋Ｋ（Io-1−Io）］
となり、夫々の電流は隣り合う半導体棒の電流と
電圧とで決まり、順次、 I1＝E1＋KIo／１＋R1、I2＝E1＋KI1／１＋R2…Io＝E1＋
KIo-1／１＋Ro となる。
電圧とで決まり、順次、 I1＝E1＋KIo／１＋R1、I2＝E1＋KI1／１＋R2…Io＝E1＋
KIo-1／１＋Ro となる。
その結果、例えばIoが増加すれば同時にI1が増
加し、以下順次各半導体棒の電流はIoに追随し、
各変圧器間でＫが等しい場合は、結局I1＝I2＝…
＝Ioで落ちつくことになる。また、Ｋが均等でな
い無愛は、その比率でI1，I2…Ioが平衡すること
になる。つまり、サイリスタユニツトX1の位相
角を制御してE1を変化せしめ、Ioを制御すれば、
各変圧器間のＫの比率に従つて順次I1，I2…Io-1
が平衡して制御されることになるのである。
加し、以下順次各半導体棒の電流はIoに追随し、
各変圧器間でＫが等しい場合は、結局I1＝I2＝…
＝Ioで落ちつくことになる。また、Ｋが均等でな
い無愛は、その比率でI1，I2…Ioが平衡すること
になる。つまり、サイリスタユニツトX1の位相
角を制御してE1を変化せしめ、Ioを制御すれば、
各変圧器間のＫの比率に従つて順次I1，I2…Io-1
が平衡して制御されることになるのである。
この場合、サイリスタユニツトX1及びX2で制
御される電圧巾はTp1(v)〜Tp2(v)であり、各半導
体棒が成長により径が大きくなつて抵抗が減少す
ると、電圧制御巾Tp1(v)〜Tp2(v)では高過ぎるこ
とになり、次にはタツプTp2とタツプTp2+1とで
電圧制御を行うようにする。この時の電圧はTp2
(v)〜Tp2+1(v)となつてサイリスタユニツトX2+1は
全点弧、X2は位相制御するようにする。以下順
次タツプを下げ、最終的にはタツプTpn+1，Tpn
に接続されるサイリスタユニツトXn-1，Xnで制
御して、第２図ｂに示される波形の電圧E1を得、
結局E1はTp1(v)まで制御される。また、電流I0′は
プログラム又は手動にて経時的に増加せしめられ
る。
御される電圧巾はTp1(v)〜Tp2(v)であり、各半導
体棒が成長により径が大きくなつて抵抗が減少す
ると、電圧制御巾Tp1(v)〜Tp2(v)では高過ぎるこ
とになり、次にはタツプTp2とタツプTp2+1とで
電圧制御を行うようにする。この時の電圧はTp2
(v)〜Tp2+1(v)となつてサイリスタユニツトX2+1は
全点弧、X2は位相制御するようにする。以下順
次タツプを下げ、最終的にはタツプTpn+1，Tpn
に接続されるサイリスタユニツトXn-1，Xnで制
御して、第２図ｂに示される波形の電圧E1を得、
結局E1はTp1(v)まで制御される。また、電流I0′は
プログラム又は手動にて経時的に増加せしめられ
る。
上記第２ステツプでは、大電流が必要である
が、電圧は既に著しく低下しているので、変圧器
BT1，BT2…BToおよびサイリスタユニツトX1，
X2…Xnは小容量になる。
が、電圧は既に著しく低下しているので、変圧器
BT1，BT2…BToおよびサイリスタユニツトX1，
X2…Xnは小容量になる。
ところで、何故上記のような電流（I1，I2…Io）
の比率制御が必要となるかといえば、それは半導
体棒の設置位置により析出成長反応に差が生じる
ためである。
の比率制御が必要となるかといえば、それは半導
体棒の設置位置により析出成長反応に差が生じる
ためである。
一般に、多数本の半導体棒を同時に析出成長さ
せる場合には、装置の冷却手段は半導体棒を覆う
石英ベルジヤー炉壁に設けられる。従つて、ベル
ジヤー炉壁に近いところと炉芯部とでは、放熱量
の相違により温度差が生じ、析出速度に差が生じ
る。即ち、炉芯部は比較的速く成長するのに対
し、炉壁部は成長が遅れる。この成長速度は、放
熱量そのものが少ない初期加熱（第１ステツプ）
では問題にならないが、第２ステツプの階段では
無視できなくなり、また同時析出本数が多くなる
ほど顕著になる。従つて、多数本の半導体棒を同
時成長させる場合には、全ての半導体棒の析出成
長を均一に保持するために、析出成長の遅いとこ
ろと析出成長の速いところで、電流に所定の相関
を持たせて制御する必要があるのである。
せる場合には、装置の冷却手段は半導体棒を覆う
石英ベルジヤー炉壁に設けられる。従つて、ベル
ジヤー炉壁に近いところと炉芯部とでは、放熱量
の相違により温度差が生じ、析出速度に差が生じ
る。即ち、炉芯部は比較的速く成長するのに対
し、炉壁部は成長が遅れる。この成長速度は、放
熱量そのものが少ない初期加熱（第１ステツプ）
では問題にならないが、第２ステツプの階段では
無視できなくなり、また同時析出本数が多くなる
ほど顕著になる。従つて、多数本の半導体棒を同
時成長させる場合には、全ての半導体棒の析出成
長を均一に保持するために、析出成長の遅いとこ
ろと析出成長の速いところで、電流に所定の相関
を持たせて制御する必要があるのである。
第３図は第１図に示した主回路の制御を行うブ
ロツク図である。プログラム設定器あるいは手動
設定器１２の信号と変流器CTの検出部１１より
の電流を実効値変換して、その出力同志を比較
し、誤差量を直流増巾器１３にて増巾する。そし
て、MCが投入されている時、即ち半導体棒加熱
スタート時は、直流増巾器１３の出力は位相パル
ス調整器２３に投与されて、パルストランス２４
を通してサイリスタユニツトX0を駆動し、サイ
リスタユニツトX0の位相角調整により、半導体
棒に流れる電流を制御する。
ロツク図である。プログラム設定器あるいは手動
設定器１２の信号と変流器CTの検出部１１より
の電流を実効値変換して、その出力同志を比較
し、誤差量を直流増巾器１３にて増巾する。そし
て、MCが投入されている時、即ち半導体棒加熱
スタート時は、直流増巾器１３の出力は位相パル
ス調整器２３に投与されて、パルストランス２４
を通してサイリスタユニツトX0を駆動し、サイ
リスタユニツトX0の位相角調整により、半導体
棒に流れる電流を制御する。
次に電磁接触器MCが遮断されると、直流増巾
器１３の出力はサイリスタユニツト数（X1〜
Xn）と同じ数量のシフト回路１４，１５，１６
に印加され、プログラム設定器あるいは手動設定
器１２よりの設定信号が大きくつていく量に比例
して、順次シフト回路１４の出力信号が０〜α、
シフト回路１５の出力信号が０〜α1、シフト回路
１６の出力信号が０〜α1と移行する。従つて位相
パルス調整器１７，１８，１９のパルス信号は順
次０〜180゜で移行し、サイリスタユニツトX1，
X2…Xnは、設定電流が小さいうちはX1、設定電
流が大きくなると順次X2→Xn-1→Xnと駆動が移
行し、その結果、サイリスタユニツトX1〜Xnの
出力電圧E1は、前述の如く、Tp1(v)→Tp2(v)…→
Tpn(v)と変化し、かつ電流が増加せしめられるこ
とになるのである。
器１３の出力はサイリスタユニツト数（X1〜
Xn）と同じ数量のシフト回路１４，１５，１６
に印加され、プログラム設定器あるいは手動設定
器１２よりの設定信号が大きくつていく量に比例
して、順次シフト回路１４の出力信号が０〜α、
シフト回路１５の出力信号が０〜α1、シフト回路
１６の出力信号が０〜α1と移行する。従つて位相
パルス調整器１７，１８，１９のパルス信号は順
次０〜180゜で移行し、サイリスタユニツトX1，
X2…Xnは、設定電流が小さいうちはX1、設定電
流が大きくなると順次X2→Xn-1→Xnと駆動が移
行し、その結果、サイリスタユニツトX1〜Xnの
出力電圧E1は、前述の如く、Tp1(v)→Tp2(v)…→
Tpn(v)と変化し、かつ電流が増加せしめられるこ
とになるのである。
第４図は本発明の他の実施例を示す回路図で、
変圧器BT1，BT2…BToと、半導体棒が挿入され
る端子１−１′，２−２′…ｎ−n′の部分を表わし
ている。
変圧器BT1，BT2…BToと、半導体棒が挿入され
る端子１−１′，２−２′…ｎ−n′の部分を表わし
ている。
該主回路では、前記したのと同じ逆並列サイリ
スタユニツト群に、P1点にて、変圧器BT1，BT2
…BToの各２次巻線Ｐの一端が接続されている。
各２次巻線Ｐの他端は、半導体棒L1，L2…Loの
一方の接続用端子１，２…ｎに接続されている。
各半導体棒の他方の接続用端子１′，２′…n′は第
１図回路と同じくアース線L′に接続されている。
更に、端子１−１′間、２−２′間…ｎ−n′間には
起動時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，
BST2…BSToおよび逆並列サイリスタユニツト
X0等も接続されている。そして、各変圧器BT1，
BT2…BToの各１次巻線Ｓは順極性でループ状に
直列接続されている。
スタユニツト群に、P1点にて、変圧器BT1，BT2
…BToの各２次巻線Ｐの一端が接続されている。
各２次巻線Ｐの他端は、半導体棒L1，L2…Loの
一方の接続用端子１，２…ｎに接続されている。
各半導体棒の他方の接続用端子１′，２′…n′は第
１図回路と同じくアース線L′に接続されている。
更に、端子１−１′間、２−２′間…ｎ−n′間には
起動時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，
BST2…BSToおよび逆並列サイリスタユニツト
X0等も接続されている。そして、各変圧器BT1，
BT2…BToの各１次巻線Ｓは順極性でループ状に
直列接続されている。
該主回路において、電源変圧器MTと逆並列サ
イリスタユニツトX1，X2…Xn（第１図参照）と
により電圧E1を供給すると、半導体棒L1，L2…
Loの抵抗が等しい場合は、各半導体棒に流れる
電流はI1＝I2＝…＝Io＝Np／NsIp（Np：１次巻数、 Ns：２次巻数）となる。Ipは平衡変圧器BT1，
BT2…BToの各１次巻線Ｐを流れる電流であつ
て、供給電圧E1、半導体棒L1，L2…Loの抵抗R1，
R2…Roおよび電圧e1，e2…eoとから次のようにし
て求められる。
イリスタユニツトX1，X2…Xn（第１図参照）と
により電圧E1を供給すると、半導体棒L1，L2…
Loの抵抗が等しい場合は、各半導体棒に流れる
電流はI1＝I2＝…＝Io＝Np／NsIp（Np：１次巻数、 Ns：２次巻数）となる。Ipは平衡変圧器BT1，
BT2…BToの各１次巻線Ｐを流れる電流であつ
て、供給電圧E1、半導体棒L1，L2…Loの抵抗R1，
R2…Roおよび電圧e1，e2…eoとから次のようにし
て求められる。
Ip＝１／ｎ・Ns／Np・（I1＋I2…Io）
＝１／ｎ・Ns／Np・（e1／R1＋e2／R2＋…＋eo／Ro）
＝１／ｎ・Ns／Np・［（E1−e1／R1）′
＋（E1−e2／R2）…＋（E1−eo′／Ro）
ただし、e1′，e2′…eo′は変圧器BT1，BT2…
BToの２次電圧である。
BToの２次電圧である。
また、各半導体棒L1，L2…Loの抵抗R1，R2…
RoがR1≠R2≠…≠Roのようにそれぞれ相違する
場合は、変圧器BT1，BT2…BToの各１次側イン
ピーダンスは順次、 （（Np／Ns）2R1，（Np／Ns）2R2…（Np／Ns）2Ro となり、各１次巻線Ｐに誘起される電圧も等価的
に順次 （Np／Ns）2R1、（Np／Ns）2R2…（Np／Ns）2Ro となる。一方、変圧器BT1，BT2…BToの各２次
巻線Ｓには、上記１次巻線Ｐを誘起するのに必要
な電圧しかからず、各２次電圧は、 e1′＝（Np／Ns）R1Ip、e2′＝（Np／Ns）R2Ip… e1′＝（Np／Ns）RoIp となる。そして、負荷である半導体棒L1，L2…
Loには残りの電圧（E1−e1′）、（E1−e2′）…（E1
−eo′）がそれぞれ印加されることになるから、
各半導体棒に流れる電流I1，I2…Ioは、 I1＝１／R1（Np／Ns）R1Ip＝（Np／Ns）Ip I2＝１／R2（Np／Ns）R2Ip＝（Np／Ns）Ip… Io＝１／Ro（Np／Ns）RoIp＝（Np／Ns）Ip となり、以上よりI1＝I2＝…Io＝（Np／Ns）Ipとなる。
RoがR1≠R2≠…≠Roのようにそれぞれ相違する
場合は、変圧器BT1，BT2…BToの各１次側イン
ピーダンスは順次、 （（Np／Ns）2R1，（Np／Ns）2R2…（Np／Ns）2Ro となり、各１次巻線Ｐに誘起される電圧も等価的
に順次 （Np／Ns）2R1、（Np／Ns）2R2…（Np／Ns）2Ro となる。一方、変圧器BT1，BT2…BToの各２次
巻線Ｓには、上記１次巻線Ｐを誘起するのに必要
な電圧しかからず、各２次電圧は、 e1′＝（Np／Ns）R1Ip、e2′＝（Np／Ns）R2Ip… e1′＝（Np／Ns）RoIp となる。そして、負荷である半導体棒L1，L2…
Loには残りの電圧（E1−e1′）、（E1−e2′）…（E1
−eo′）がそれぞれ印加されることになるから、
各半導体棒に流れる電流I1，I2…Ioは、 I1＝１／R1（Np／Ns）R1Ip＝（Np／Ns）Ip I2＝１／R2（Np／Ns）R2Ip＝（Np／Ns）Ip… Io＝１／Ro（Np／Ns）RoIp＝（Np／Ns）Ip となり、以上よりI1＝I2＝…Io＝（Np／Ns）Ipとなる。
すなわち、該主回路においても、半導体L1，
L2…Loに流れる電流I1，I2…Ioはそれぞれの抵抗
値R1，R2…Roに関係なく一定に保たれるのであ
る。
L2…Loに流れる電流I1，I2…Ioはそれぞれの抵抗
値R1，R2…Roに関係なく一定に保たれるのであ
る。
起動時に、起動時専用の小電流・高電圧変圧器
BST1，BST2…BSToの働きにより上記電流I1，
I2…Ioが平衡することは第１図回路のところで述
べたとおりである。
BST1，BST2…BSToの働きにより上記電流I1，
I2…Ioが平衡することは第１図回路のところで述
べたとおりである。
第１図回路で採用された平衡変圧器群と、第４
図回路で採用された平衡変圧器群との得失は、次
のとおりである。
図回路で採用された平衡変圧器群との得失は、次
のとおりである。
比較的小規模の析出反応を行う場合等で、各半
導体の析出成長がほぼ均一で反応中に半導体棒の
設置部位により析出速度の調整を必要としないと
きは、平衡変圧器の設計が容易で、更にメンテナ
ンスが簡便である第４図の平衡変圧器群が有利で
ある。一方、前記の如く反応中に析出成長の調整
が必要な場合には、第１図の平衡変圧器群を使用
しなければならない。従つて、実際の操業におい
ては、操業規模等に基づいて第１図および第４図
の平衡変圧器群を適宜使い分けるのが合理的と言
える。
導体の析出成長がほぼ均一で反応中に半導体棒の
設置部位により析出速度の調整を必要としないと
きは、平衡変圧器の設計が容易で、更にメンテナ
ンスが簡便である第４図の平衡変圧器群が有利で
ある。一方、前記の如く反応中に析出成長の調整
が必要な場合には、第１図の平衡変圧器群を使用
しなければならない。従つて、実際の操業におい
ては、操業規模等に基づいて第１図および第４図
の平衡変圧器群を適宜使い分けるのが合理的と言
える。
また、大規模の析出反応であつても、初期加熱
では各半導体棒の析出換状態に殆ど差が生じな
い。従つて、起動時専用の小電流・高電圧変圧器
は、上記両実施例のように構造簡素な変圧器とす
るのが望ましい。
では各半導体棒の析出換状態に殆ど差が生じな
い。従つて、起動時専用の小電流・高電圧変圧器
は、上記両実施例のように構造簡素な変圧器とす
るのが望ましい。
なお、変圧器の規模増大をいとわなければ、起
動時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，BST2
…BSToと、該変圧器より運転を引き継いで大電
流・低電圧までの運転を続行する変圧器BT1，
BT2…BToとを一組の平衡変圧器群にまとめるこ
と可能である。
動時専用の小電流・高電圧変圧器BST1，BST2
…BSToと、該変圧器より運転を引き継いで大電
流・低電圧までの運転を続行する変圧器BT1，
BT2…BToとを一組の平衡変圧器群にまとめるこ
と可能である。
また、起動時専用の小電流・高電圧変圧器
BST1，BST2…BSToに組合わされる逆並列サイ
リスタユニツトX0は省略して、逆並列サイリス
タユニツトX1を共用するようにしてもよい。
BST1，BST2…BSToに組合わされる逆並列サイ
リスタユニツトX0は省略して、逆並列サイリス
タユニツトX1を共用するようにしてもよい。
更にまた、平衡変圧器群は第１図回路および第
４図回路に限定されるものではなく、要は複数の
変圧器が２次側電流を一定比率に平衡させるよう
に組み合わされていればよい。
４図回路に限定されるものではなく、要は複数の
変圧器が２次側電流を一定比率に平衡させるよう
に組み合わされていればよい。
請求項１記載の本発明加熱用電源装置は、被加
熱体が負性抵抗を有する高純度ケイ素等の多結晶
半導体棒であつても、これを並列接続して均等に
加熱できる。そのため、被加熱体に対する印加電
圧が大巾に低下され、電源電圧の低下が図られ
る。また、電源変圧器が１個ですみ、しかも、そ
の容量が比較的小さくてすむ。従つて、被加熱体
の数量増加も可能になり、加熱経済性が著しく向
上する。
熱体が負性抵抗を有する高純度ケイ素等の多結晶
半導体棒であつても、これを並列接続して均等に
加熱できる。そのため、被加熱体に対する印加電
圧が大巾に低下され、電源電圧の低下が図られ
る。また、電源変圧器が１個ですみ、しかも、そ
の容量が比較的小さくてすむ。従つて、被加熱体
の数量増加も可能になり、加熱経済性が著しく向
上する。
また、被加熱体に印加する電圧を広範囲に連続
変化させることができるので、被加熱体に対する
加熱精度が向上し、しかも、サイリスタユニツト
を使用したその制御機構は簡素である。従つて、
電源変圧器の小型化と合せて電源装置全体の規
模、コストが著しく低減される。
変化させることができるので、被加熱体に対する
加熱精度が向上し、しかも、サイリスタユニツト
を使用したその制御機構は簡素である。従つて、
電源変圧器の小型化と合せて電源装置全体の規
模、コストが著しく低減される。
請求項２記載の本発明加熱用電源装置では、起
動時の平衡変圧器群および逆並列サイリスタユニ
ツトを膨利したことにより、電源装置全体の規模
が一層縮減される。
動時の平衡変圧器群および逆並列サイリスタユニ
ツトを膨利したことにより、電源装置全体の規模
が一層縮減される。
第１図は本発明を実施した加熱電源装置におけ
る主回路の一例を示す回路図、第２図ａ，ｂは同
回路における電源タツプの連続切換および点弧角
制御概要を示す電圧波形図、第３図は同主回路の
制御ブロツク図、第４図は本発明の多の実施例を
示す回路図で平衡変圧器群の部分を表わし、第５
図は半導体棒を加熱成長させる場合の電圧・電流
特性図、第６図は従来の加熱用電源装置の主回路
を示す回路図である。 図中、Tn：主電源、Ts：補助電源、MT：電
源変圧器、Ｘ：逆並列サイリスタユニツト群、
X0〜Xn：逆並列サイリスタユニツト、BT：平
衡変圧器群、BT1〜BTo：変圧器、BST：小電
流・高電圧平衡変圧器群、BST1〜BSTo：起動
時専用の小電流・高電圧変圧器、CT：変流器、
MC：電磁接触器、L1〜Lo：半導体棒、１１：検
出部、１２：設定器、１３：直流増巾器、１４〜
１６：シフト回路、１７〜１９：位相パルス調整
器、２０〜２２，２４：パルストランス、２３：
位相パルス調整器。
る主回路の一例を示す回路図、第２図ａ，ｂは同
回路における電源タツプの連続切換および点弧角
制御概要を示す電圧波形図、第３図は同主回路の
制御ブロツク図、第４図は本発明の多の実施例を
示す回路図で平衡変圧器群の部分を表わし、第５
図は半導体棒を加熱成長させる場合の電圧・電流
特性図、第６図は従来の加熱用電源装置の主回路
を示す回路図である。 図中、Tn：主電源、Ts：補助電源、MT：電
源変圧器、Ｘ：逆並列サイリスタユニツト群、
X0〜Xn：逆並列サイリスタユニツト、BT：平
衡変圧器群、BT1〜BTo：変圧器、BST：小電
流・高電圧平衡変圧器群、BST1〜BSTo：起動
時専用の小電流・高電圧変圧器、CT：変流器、
MC：電磁接触器、L1〜Lo：半導体棒、１１：検
出部、１２：設定器、１３：直流増巾器、１４〜
１６：シフト回路、１７〜１９：位相パルス調整
器、２０〜２２，２４：パルストランス、２３：
位相パルス調整器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電源変圧器と、該電源変圧器２次側の電圧が
異なる個所に入力側がそれぞれ接続された複数の
逆並列サイリスタよりなる逆並列サイリスタユニ
ツト群と、該逆並列サイリスタユニツト群の出力
側に入力側が並列に接続されており、個々の２次
コイルに流れる電流が所定比率で平衡するように
相互結線されると共に、出力側である個々の２次
コイル端に複数の被加熱体をそれぞれ直列接続す
るようになした複数の変圧器よりなる平衡変圧器
群とを具備することを特徴とする加熱用電源装
置。 ２ 前記平衡変圧器群が、起動時専用の小電流・
高電圧平衡変圧器群と、該小電流・高電圧平衡変
圧器群より運転を引き続いてその後の運転を続行
する平衡変圧器群とに分かれており、前記小電
流・高電圧平衡変圧器群が、電源変圧器２次側の
高電圧箇所に接続された専用の逆並列サイリスタ
ユニツトと組み合されていることを特徴とする請
求項１記載の加熱用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2933282A JPS58146435A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | 加熱用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2933282A JPS58146435A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | 加熱用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58146435A JPS58146435A (ja) | 1983-09-01 |
| JPH0334091B2 true JPH0334091B2 (ja) | 1991-05-21 |
Family
ID=12273272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2933282A Granted JPS58146435A (ja) | 1982-02-24 | 1982-02-24 | 加熱用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58146435A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0795246B2 (ja) * | 1984-05-22 | 1995-10-11 | 三菱電機株式会社 | 加熱電源装置 |
| JP2544907B2 (ja) * | 1985-06-27 | 1996-10-16 | 三菱電機株式会社 | 加熱電源装置 |
| WO2007108096A1 (ja) | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | 加熱電源装置 |
| DE102008002184A1 (de) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Wacker Chemie Ag | Vorrichtung zur Umformung elektrischer Energie zur konduktiven Erhitzung von Halbleitermaterial in Stabform |
-
1982
- 1982-02-24 JP JP2933282A patent/JPS58146435A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58146435A (ja) | 1983-09-01 |
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