DE202004004655U1

DE202004004655U1 - Circuit for supplying connectable, variable loads with even number of loads they are parallel-connected in circuit first state, while in its second state the loads are series-connected, with circuit containing controllable switches

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Publication number: DE202004004655U1
Application number: DE202004004655U
Authority: DE
Original assignee: AEG SVS Power Supply Systems GmbH; AEG Power Supply Systems GmbH
Current assignee: AEG Power Solutions GmbH
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2014-03-24

Abstract

Supply circuit (E) for connectable variable loads (RA-C), in whose first state even number of loads (RA,B) are connected in parallel, and in second circuit state they are connected in series. The circuit contains controllable switches (V1-8) for changeover between states. The circuit arrangement (T1) secures supply of electric energy of same quantity to even number of loads in circuit second state. In first circuit state a further load (RC) can be supplied with electric energy parallel to even number of loads.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Versorgung von an die Schaltungsanordnung anschließbaren Lasten, insbesondere veränderlichen Lasten. Mit einer solchen Schaltungsanordnung kann in einem ersten Zustand der Schaltungsanordnung eine gerade Anzahl der Lasten parallel geschaltet und in einem zweiten Zustand der Schaltungsanordnung in Reihe geschaltet mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Schaltungsanordnung weist dabei steuerbare Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen auf. Die Schaltungsanordnung weist ferner ein Mittel zum Gewährleisten einer Versorgung der geraden Anzahl von Lasten mit gleich großer elektrischer Energie im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung auf.The invention relates to a circuit arrangement to supply loads that can be connected to the circuit arrangement, especially changeable Loads. With such a circuit arrangement can in a first State of the circuit arrangement an even number of loads in parallel switched and in a second state of the circuit arrangement connected in series with electrical energy. The Circuit arrangement has controllable switching means for switching between the states on. The circuit arrangement also has a means of ensuring supplying the even number of loads with the same electrical size Energy in the second state of the circuit arrangement.

Aus dem Stand der Technik, nämlich aus der Druckschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 34 23 228 C2 ist eine derartige Schaltungsanordnung bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine Schaltungsanordnung zur Speisung einer geraden Anzahl von Lasten mit gleichen Strömen, wobei ein erstes Schaltmittel und ein zweites Schaltmittel das Umschalten zwischen einer Reihenschaltung und einer Parallelschaltung der Lasten bewirken. Die Umschaltung zwischen den beiden Zuständen der Schaltungsanordnung, d. h. einer Versorgung der parallelen Lasten einerseits und einer Versorgung einer Reihenschaltung der Lasten andererseits ermöglicht es, je nach Stromaufnahme der Lasten, die Lasten mit unterschiedlichen Spannungen zu versorgen, so dass die Stromaufnahme der Lasten in einem für die Auslegung der Schaltungsanordnung optimalen Bereich bleibt.From the prior art, namely from the publication with the publication number DE 34 23 228 C2 such a circuit arrangement is known. This document discloses a circuit arrangement for supplying an even number of loads with the same currents, a first switching means and a second switching means causing the switching between a series connection and a parallel connection of the loads. Switching between the two states of the circuit arrangement, i.e. supplying the parallel loads on the one hand and supplying a series connection of the loads on the other hand, makes it possible, depending on the current consumption of the loads, to supply the loads with different voltages, so that the current consumption of the loads in one for the design of the circuit arrangement remains optimal.

Eine derartige Schaltungsanordnung kann beispielsweise dazu benutzt werden, um in einer elektrochemischen Anlage für Abscheideprozesse den Abscheideprozess zu steuern. Während des Abscheideprozesses ändern sich die Widerstandswerte der Lasten durch dass sich abscheidende Material (zum Beispiel Silizium). Der Widerstand der Lasten wird dadurch kleiner, wodurch bei einer konstanten elektrischen Leistung der Lasten der Strom ansteigt und im Gegenzug die Spannung abnimmt. Damit auch bei sich zeitlich unterschiedlich ändernden Lasten eine Versorgung der Lasten mit gleicher elektrischer Energie gewährleistet ist, sind die Mittel zur Gewährleistung vorgesehen.Such a circuit arrangement can be used, for example, in an electrochemical Plant for Deposition processes to control the deposition process. During the Change deposition process the resistance values of the loads through that separating Material (for example silicon). The resistance of the loads will thereby smaller, resulting in a constant electrical output the loads the current increases and in turn the voltage decreases. This means a supply even with loads that change over time the means of ensuring loads with the same electrical energy to guarantee intended.

Die bekannte Schaltungsanordnung kann zum Anfahren des Abscheideprozesses zunächst im ersten Zustand, d. h. in der Parallelschaltung der Lasten betrieben werden. Im Dauerzustand werden die Lasten jedoch in Reihenschaltung betrieben.The known circuit arrangement can be started to start the deposition process first in the first state, d. H. be operated in parallel with the loads. In permanent condition however, the loads are operated in series.

Ein Nachteil der in dem Stand der Technik beschriebenen Schaltungsanordnung ist, dass diese nur für eine gerade Anzahl von Lasten geeignet ist. In der Vergangenheit wurden daher Bemühungen angestellt, eine Schaltungsanordnung zu entwickeln, mit der auch eine ungerade Anzahl von Lasten betrieben werden kann. Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer DE 203 18 061 U1 bekannt.A disadvantage of the circuit arrangement described in the prior art is that it is only suitable for an even number of loads. In the past, efforts have therefore been made to develop a circuit arrangement which can also operate an odd number of loads. Such a circuit arrangement is from the German utility model with the publication number DE 203 18 061 U1 known.

Es hat sich jedoch im Weiteren gezeigt, dass es nicht unbedingt notwendig ist, alle Lasten während des Anfahrbetriebs mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Lasten sind in der Abscheidanlage vorzugsweise in Kreisform angeordnet, wobei eine Last in der Mitte der übrigen Lasten angeordnet ist. Die in der Mitte befindliche Last muss während des Anfahrbetriebs im ersten Zustand der Schaltungsanordnung nicht unbedingt mit elektrischer Energie versorgt werden. Werden nur die äußeren Lasten mit elektrischer Energie versorgt, erwärmen sich diese und die Wärme wird zur Mitte, d. h. zu der in der Mitte befindlichen Last abgestrahlt, welche die Wärme aufnimmt. Dadurch wird die in der Mitte befindliche Last auch ohne auf das Anfahren angepasste elektrische Energieversorgung auf die Betriebstemperatur oder zumindest annähernd auf die Betriebstemperatur gebracht.However, it has been shown below that it is not absolutely necessary to remove all loads during the To supply start-up operation with electrical energy. The burdens are preferably arranged in a circular shape in the separating system, one load being placed in the middle of the remaining loads. The load in the middle must be in the first state of the circuit arrangement not necessarily with electrical Energy are supplied. Only the external loads with electrical energy supplied, warm yourself this and the heat becomes the center, i.e. H. radiated to the load in the middle, which the warmth receives. As a result, the load in the middle is opened without the start-up adapted electrical energy supply to the operating temperature or at least approximately brought to the operating temperature.

Ferner hat sich gezeigt, dass von Vorteil ist, dass die in der Mitte befindliche Last unabhängig von den um diese Last gruppierten Lasten mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Um dies zu ermöglichen, ist eine Energieversorgung der in der Mitte befindlichen Last notwendig, die getrennt von der Energieversorgung der übrigen Lasten angesteuert, beziehungsweise geregelt werden kann.It has also been shown that The advantage is that the load in the middle is independent of the loads grouped around this load are supplied with electrical energy can be. In order to make this possible, an energy supply for the load in the middle is necessary, which are controlled separately from the energy supply of the other loads, respectively can be regulated.

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.This is where the present invention comes in on.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass neben der Energieversorgung der geraden Anzahl der Lasten die Energieversorgung einer weiteren Last während des zweiten Zustands der Schaltungsanordnung möglich ist.The present invention lies therefore the task is based on a circuit arrangement of the beginning mentioned type so that in addition to the energy supply the even number of loads the energy supply of another load while the second state of the circuit arrangement is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine derartige erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist so eingerichtet, dass im ersten und zweiten Zustand der Schaltungsanordnung eine weitere Last parallel zu der geraden Anzahl von Lasten mit elektrischer Energie versorgbar ist.This object is achieved by a Circuit arrangement according to claim 1 solved. Such a circuit arrangement according to the invention is set up so that in the first and second state of the circuit arrangement with another load parallel to the even number of loads electrical energy is available.

Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann zur Versorgung der geraden Anzahl von Lasten eine Anzahl von ersten ausgangsseitigen Anschlüssen haben, die der geraden Anzahl von Lasten entspricht. Dann kann im ersten Zustand der Schaltungsanordnung zwischen einem zweiten Anschluss der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse und einem ersten Bezugspotential beziehungsweise Bezugspunkt eine erste Spannung abfallen, während die übrigen ersten ausgangsseitigen Anschlüsse im Leerlaufbetrieb der Schaltungsanordnung potentialfrei sind. Außerdem kann in dem ersten Zustand der Schaltungsanordnung im Leerlauf der Schaltungsanordnung zwischen einer zweiten Hälfte der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse und einer ersten Hälfte der ausgangsseitigen Anschlüsse eine zweite Spannung abfallen. Die vorgenannte erste Hälfte kann dabei den ersten Anschluss der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse umfassen. Die erste Hälfte der Anschlüsse hat im ersten Zustand der Schaltungsanordnung vorteilhaft das gleiche Potential wie der erste Bezugspunkt.To supply the even number of loads, a circuit arrangement according to the invention can have a number of first output-side connections which corresponds to the even number of loads. Then, in the first state of the circuit arrangement, a first voltage can drop between a second connection of the first output-side connections and a first reference potential or reference point, while the remaining first output-side connections are potential-free when the circuit arrangement is idling. In addition, in the first state of the circuit arrangement when the circuit arrangement is idle, a second span can occur between a second half of the first output-side connections and a first half of the output-side connections voltage drop. The aforementioned first half can include the first connection of the first connections on the output side. In the first state of the circuit arrangement, the first half of the connections advantageously has the same potential as the first reference point.

Die steuerbaren Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen können erste steuerbare Schaltmittel umfassen, mit denen die zweite Spannung einstellbar ist.The controllable switching means for Switch between the states can comprise first controllable switching means with which the second voltage is adjustable.

Die steuerbaren Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen können zumindest ein zweites steuerbares Schaltmittel umfassen, mit dem die erste Hälfte der Anschlüsse im ersten Zustand mit einem zweiten ausgangsseitigen Anschluss verbindbar ist, dessen Potential dem Potential des ersten Bezugspunktes entspricht.The controllable switching means for Switch between the states can comprise at least a second controllable switching means with which the first half of the connections connectable in the first state to a second connection on the output side whose potential corresponds to the potential of the first reference point.

Die Mittel zum Gewährleisten einer Versorgung der geraden Anzahl von Lasten mit gleich großer elektrischer Energie im ersten Zustand der Schaltungsanordnung können Spulen umfassen. Zumindest eine erste Spule des Mittels zum Gewährleisten kann dabei in Reihe mit einem der zweiten steuerbaren Schaltmittel geschaltet seien. Jeweils zumindest eine zweite Spule der Mittel zum Gewährleisten kann in Reihe zu jedem Anschluss der zweiten Hälfte der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse geschaltet sein. Die erste Spule und die zweite Spule sind auf einem gemeinsamen Kern angeordnet.The means to ensure supplying the even number of loads with the same electrical size Energy in the first state of the circuit arrangement can be coils include. At least a first coil of the agent can be used to ensure connected in series with one of the second controllable switching means are. In each case at least one second coil of the means for guaranteeing can be connected in series to each connection of the second half of the first output side connections be switched. The first coil and the second coil are on a common one Core arranged.

Die steuerbaren Schaltmittel zum Umschalten zwischen den Zuständen können ferner dritte steuerbare Schaltmittel umfassen, mit denen die erste Spannung einstellbar ist.The controllable switching means for Switch between the states can further comprise third controllable switching means with which the first Voltage is adjustable.

Die ersten steuerbaren Schaltmittel und das zumindest eine zweite steuerbare Schaltmittel können im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung geöffnet sein. Dagegen sind die dritten steuerbaren Schaltmittel vorteilhaft im ersten Zustand der Schaltungsanordnung geöffnet.The first controllable switching devices and the at least one second controllable switching means can second state of the circuit arrangement must be open. Against that are third controllable switching means advantageously in the first state of Circuit arrangement opened.

Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann einen dritten ausgangsseitigen Anschluss aufweisen, wobei im ersten und/oder zweiten Zustand der Schaltungsanordnung zwischen diesem dritten Anschluss und dem ersten Bezugspotential eine dritte Spannung abfällt. An diesen dritten Anschluss ist die weitere Last anschließbar. Die Schaltungsanordnung kann vierte steuerbare Schaltmittel zum Einstellen der dritten Spannung umfassen.A circuit arrangement according to the invention can have a third output-side connection, in which first and / or second state of the circuit arrangement between this third connection and the first reference potential a third Voltage drops. The additional load can be connected to this third connection. The Circuit arrangement can fourth controllable switching means for setting the third voltage.

Gemäß der Erfindung kann die Schaltungsanordnung zumindest ein Mittel zum Steuern oder Regeln der ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Schaltmittel aufweisen. Diese Mittel sind vorzugsweise so ausgebildet, dass die dritte Spannung unabhängig von der ersten und der zweiten Spannung gesteuert, beziehungsweise geregelt werden kann.According to the invention, the circuit arrangement at least one means for controlling or regulating the first, second, have third and / or fourth switching means. These funds are preferably designed such that the third voltage is independent of the first and the second voltage controlled or regulated can be.

Zumindest ein Mittel zum Steuern oder Regeln kann die erste Spannung und die dritte Spannung so einstellen, dass die erste Spannung um eine der geraden Anzahl der Lasten entsprechende Zahl höher ist als die dritte Spannung.At least a means of control or regulation can set the first voltage and the third voltage so that the first voltage is equal to the even number of loads Number higher is as the third tension.

Die vierten Schaltmittel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können im ersten Zustand der Schaltungsanordnung geöffnet sein, so dass die daran angeschlossene zusätzliche Last im ersten Zustand nicht mit elektrischer Energie versorgt wird.The fourth switching means of a circuit arrangement according to the invention can be open in the first state of the circuit arrangement, so that it connected additional Load is not supplied with electrical energy in the first state.

Ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigtAn embodiment for a circuit arrangement according to the invention is closer based on the drawing described. In it shows

1 eine Anordnung aus der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung die an einen Transformator angeschlossen ist und an welche Lasten angeschlossen sind. 1 an arrangement of the circuit arrangement according to the invention which is connected to a transformer and to which loads are connected.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung E ist an einen Transformator T₁ angeschlossen. Mit der Schaltungsanordnung E werden Lasten R_A, R_B, R_C mit elektrischer Energie versorgt, wozu die Lasten R_A, R_B, R_C an die Schaltungsanordnung E, beziehungsweise den Transformator T₁ angeschlossen sind.The circuit arrangement E according to the invention is connected to a transformer T ₁ . With the circuit arrangement E, loads R _A , R _B , R _{C are} supplied with electrical energy, for which purpose the loads R _A , R _B , R _{C are connected} to the circuit arrangement E or the transformer T ₁ .

Der Transformator T₁ weist eine primärseitige Spule S_P auf, die über primärseitige Anschlüsse 11, 12, 13, 14 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt werden kann. Der Transformator T₁ hat außerdem eine Sekundärspule Ss mit sekundärseitigen Anschlüssen 21, 22, 23, 24, 25, 26. Ein mittlerer Anschluss 22 dieser sekundärseitigen Anschlüsse 21, 22, 23, 24, 25, 26 ist so zwischen zwei äußeren Anschlüssen 21, 26 der sekundärseitigen Anschlüsse 21, 22, 23, 24, 25, 26 angeordnet, dass zwischen dem äußeren Anschluss 21 und dem mittleren Anschluss 22 die gleiche elektrische Spannung abfällt, wie zwischen dem mittleren Anschluss 22 und dem äußeren Anschluss 26. Der äußere Anschluss 26 hat ein Potential, auf welches im Folgenden regelmäßig Bezug genommen wird. Daher wird das Potential des äußeren Anschlusses 26 auch als erstes Bezugspotential bezeichnet. Der mittlere Anschluss 22 liegt auf Erdpotential, dem zweiten Bezugspotential.The transformer T ₁ has a primary-side coil S _P , which has primary-side connections 11 . 12 . 13 . 14 can be supplied with an electrical voltage. The transformer T ₁ also has a secondary coil Ss with connections on the secondary side 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 , A medium connection 22 of these secondary connections 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 is between two external connections 21 . 26 of the secondary connections 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 arranged that between the outer connector 21 and the middle connector 22 the same voltage drops as between the middle connection 22 and the outer connector 26 , The outer connection 26 has a potential which will be referred to regularly below. Therefore, the potential of the external connection 26 also referred to as the first reference potential. The middle port 22 is at ground potential, the second reference potential.

Bezogen auf dieses Erdpotential des mittleren Anschlusses 22 fällt zwischen dem mittleren Anschluss 22 und dem äußeren Anschluss 21 eine Spannung U₀ und zwischen dem mittleren Anschluss 22 und dem äußeren Anschluss 26 eine Spannung -U₀ ab zwischen den neben den äußeren Anschlüssen 21, 26 und dem mittleren sekundärseitigen Anschluss 22 verbleibenden sekundärseitigen Anschlüssen 23, 24, 25 des Transformators T₁ und dem Erdpotential fallen folgende Spannungen ab: Zwischen einem Anschluss 23 und dem Erdpotential fällt eine Spannung von –3/6 von U₀ ab, zwischen einem Anschluss 24 und dem Erdpotential fällt eine Spannung von –4/6 von U₀ ab, und zwischen einem Anschluss 25 fällt eine Spannung von –5/6 von U₀ ab.Relative to this earth potential of the middle connection 22 falls between the middle port 22 and the outer connector 21 a voltage U ₀ and between the middle connection 22 and the outer connector 26 a voltage -U ₀ from between the next to the outer connections 21 . 26 and the middle connection on the secondary side 22 remaining connections on the secondary side 23 . 24 . 25 of the transformer T ₁ and the ground potential, the following voltages drop: Between a connection 23 and the ground potential drops a voltage of -3/6 from U ₀ between a connection 24 and the ground potential drops a voltage of -4/6 from U ₀ , and between a terminal 25 a voltage of -5/6 drops from U ₀ .

Die Schaltungsanordnung E ist über eingangsseitige Anschlüsse 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 mit der Sekundärseite des Transformators T₁ verbunden. Die Schaltungsanordnung E weist darüber hinaus noch erste ausgangsseitige Anschlüsse 41, 42, einen zweiten ausgangsseitigen Anschluss 40 und einen dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 auf, von denen der zweite ausgangsseitige Anschluss 40 mit dem sekundärseitigen äußeren Anschluss 26 des Transformators T₁ verbunden ist. Von den übrigen sekundärseitigen Anschlüssen des Transformators T₁ ist der andere äußere Anschluss 21 mit dem eingangsseitigen Anschluss 31, der auf Erdpotential liegende sekundärseitige Anschluss 22 mit den eingangsseitigen Anschlüssen 32, 33, der sekundärseitige Anschluss 23 mit den eingangsseitigen Anschlüssen 34 und 35, der sekundärseitige Anschluss 24 mit den eingangsseitigen Anschlüssen 36 und 37 und der sekundärseitige Anschluss 25 mit dem eingangsseitigen Anschluss 38 der Schaltungsanordnung E verbunden.The circuit arrangement E is via connections on the input side 31 . 32 . 33 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 connected to the secondary side of the transformer T ₁ . The circuit arrangement E also has first connections on the output side 41 . 42 , a second output connection 40 and a third output connection 39 on, of which the second output connection 40 with the secondary-side outer connection 26 of the transformer T _{1 is} connected. Of the remaining connections of the transformer T _{1 on the} secondary side, the other outer connection is 21 with the input connection 31 , the secondary connection at ground potential 22 with the connections on the input side 32 . 33 , the secondary connection 23 with the connections on the input side 34 and 35 , the secondary connection 24 with the connections on the input side 36 and 37 and the secondary connection 25 with the input connection 38 connected to the circuit arrangement E.

An den ersten ausgangsseitigen Anschlüssen 41, 42 ist eine gerade Anzahl von veränderlichen Lasten R_A, R_B angeschlossen, wobei die gerade Anzahl im vorliegenden Fall zwei beträgt. Die erste dieser beiden Lasten R_A, R_B nämlich die Last R_A ist zwischen den ausgangsseitigen Anschlüssen 41 und 42 geschaltet. Die zweite dieser Lasten R_A, R_B, nämlich die Last R_B ist mit dem ausgangsseitigen Anschluss 42 und mit dem ersten Bezugspotential, d. h. dem sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ verbunden. Eine weitere ausgangsseitige Last R_C ist ferner mit dem dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 der Schaltungsanordnung E einerseits und andererseits mit dem Bezugspotential, d. h. mit dem sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ verbunden.At the first output connections 41 . 42 an even number of variable loads R _A , R _{B is} connected, the even number being two in the present case. The first of these two loads R _A , R _B namely the load R _A is between the connections on the output side 41 and 42 connected. The second of these loads R _A , R _B , namely the load R _B is with the connection on the output side 42 and with the first reference potential, ie the connection on the secondary side 26 of the transformer T ₁ connected. Another output-side load R _C is also with the third output-side connection 39 the circuit arrangement E on the one hand and on the other hand with the reference potential, ie with the connection on the secondary side 26 of the transformer T ₁ connected.

Die an die Schaltungsanordnung E, beziehungsweise den Transformator T₁ angeschlossenen Lasten R_A, R_B, R_C werden aus je drei Widerständen zusammengesetzt. Die Last R_A wird dabei durch die Widerstände R₁, R₂, R₃, die Last R_B durch die Widerstände R₄, R₅, R₆ und die Last R_C durch die Widerstände R₇, R₈, R₉ gebildet. Die Lasten R_A, R_B, R_C bilden zusammen eine elektrochemische Anlage für Abscheideprozesse, um beispielsweise Silizium-Kristalle zu züchten. Die Widerstände R₁ bis R₉ der Lasten R_A, R_B, R_C sind dazu in einem Reaktor D eingebettet, wobei die Widerstände der Lasten R_A, R_B um die Widerstände der Last R_C herum gruppiert sind.The loads R _A , R _B , R _C connected to the circuit arrangement E or the transformer T ₁ are each composed of three resistors. The load R _A is formed by the resistors R ₁ , R ₂ , R ₃ , the load R _B by the resistors R ₄ , R ₅ , R ₆ and the load R _C by the resistors R ₇ , R ₈ , R ₉ , The loads R _A , R _B , R _C together form an electrochemical system for deposition processes, for example to grow silicon crystals. For this purpose, the resistors R ₁ to R _{9 of} the loads R _A , R _B , R _C are embedded in a reactor D, the resistors of the loads R _A , R _{B being} grouped around the resistors of the load R _C.

Zum Abscheiden von Silizium an den Widerständen R₁ bis R₉ werden die Lasten R_A, R_B, R_C durch die Schaltungsanordnung E und den Transformator T mit elektrischer Energie versorgt. Man unterscheidet dabei zwei Betriebszustände der Schaltungsanordnung E. In einem zweiten Betriebszustand, der dem Dauerbetrieb entspricht, wird zwischen einem ersten Anschluss 41 der ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 und dem Bezugspotential, d. h. dem sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ eine Spannung U₁ angelegt. Gleichzeitig fällt zwischen dem dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 und dem Bezugspotential, d. h. dem sekundärseitigen Anschluss 26 eine dritte Spannung U₃ ab, die vorzugsweise halb so groß ist wie die erste Spannung U₁. Die dritte Spannung U₃ kann jedoch unabhängig von dem Wert der ersten Spannung U₁ auch andere Werte annehmen. Die dritte Spannung U₃ ist mittels der Schaltungsanordnung E unabhängig von der ersten Spannung U₁ regel- beziehungsweise steuerbar.To deposit silicon on the resistors R ₁ to R ₉ , the loads R _A , R _B , R _C are supplied with electrical energy by the circuit arrangement E and the transformer T. A distinction is made between two operating states of the circuit arrangement E. In a second operating state, which corresponds to continuous operation, there is a first connection 41 the output connections 41 . 42 and the reference potential, ie the connection on the secondary side 26 of the transformer T ₁ a voltage U _{1 is} applied. At the same time falls between the third connection on the output side 39 and the reference potential, ie the connection on the secondary side 26 a third voltage U ₃ , which is preferably half as large as the first voltage U ₁ . However, the third voltage U ₃ can also assume other values regardless of the value of the first voltage U ₁ . The third voltage U ₃ can be regulated or controlled independently of the first voltage U ₁ by means of the circuit arrangement E.

In einem ersten Betriebszustand der Schaltungsanordnung E, der für das Anfahren der in der 1 dargestellten Anlage benutzt wird, wird die dritte Last R_C mit halber elektrischer Spannung im Vergleich zu der ersten Last R_A und der zweiten Last R_B versorgt, während am zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 eine Spannung U_2a, U_2b gegenüber dem Bezugspotential anliegt. Diese zweite Spannung U_2b fällt zum Einen vom zweiten Anschluss 42 der sekundär ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 zum sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ ab. Zum Anderen fällt die Spannung U_2a vom zweiten Anschluss 42 der ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 über die erste Last R_A, den ersten Anschluss 41 der ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42, einem zweiten steuerbaren Schaltmittel V₃, einer Spule Sp₂, dem zweiten ausgangsseitigen Anschluss 40 zum sekundärseitigen Anschluss 26 des Transformators T₁ ab, wobei das zweite steuerbare Schaltmittel V₃ und die Spule Spe Teil der Schaltungsanordnung E sind.In a first operating state of the circuit arrangement E, which is used for starting the in the 1 shown system is used, the third load R _C is supplied with half the electrical voltage compared to the first load R _A and the second load R _B , while at the second connection 42 of the first connections on the output side 41 . 42 a voltage U _2a , U _2b is applied with respect to the reference potential. This second voltage U _2b falls on the one hand from the second connection 42 the secondary output connections 41 . 42 for secondary connection 26 of the transformer T ₁ . On the other hand, the voltage U _2a drops from the second connection 42 the output connections 41 . 42 over the first load R _A , the first connection 41 the output connections 41 . 42 , a second controllable switching means V ₃ , a coil Sp ₂ , the second output connection 40 for secondary connection 26 of the transformer T ₁ , the second controllable switching means V ₃ and the coil Spe being part of the circuit arrangement E.

Neben der Spule Sp₂ und dem zweiten steuerbaren Schaltmittel 3 weist die Schaltungsanordnung E weitere Bauelemente auf. Dazu gehören erste steuerbare Schaltmittel V₁, V₂, dritte steuerbare Schaltmittel V₅, V₆, V₇, V₈, vierte steuerbare Schaltmittel V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃, eine erste Stromschiene A, eine zweite Stromschiene B, eine dritte Stromschiene C und eine erste Spule Sp₁.In addition to the coil Sp ₂ and the second controllable switching means 3 the circuit arrangement E has further components. These include first controllable switching means V ₁ , V ₂ , third controllable switching means V ₅ , V ₆ , V ₇ , V ₈ , fourth controllable switching means V ₁₀ , V ₁₁ , V ₁₂ , V ₁₃ , a first bus bar A, a second bus bar B. , a third busbar C and a first coil Sp ₁ .

Die beiden ersten steuerbaren Schaltmittel V₁, V₂ sind einerseits mit eingangsseitigen Anschlüssen 31, 32 der Schaltungsanordnung E und andererseits mit der ersten Stromschiene A verbunden. Dabei ist das eine steuerbare Schaltmittel V₁ mit dem eingangsseitigen Anschluss 31 verbunden, während das andere steuerbare Schaltmittel V₂ mit dem eingangsseitigen Anschluss 32 verbunden ist. Die Stromschiene ist mit der Spule Sp₁ verbunden, die mit ihrem anderen Anschluss mit dem zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse der Schaltungsanordnung E verbunden ist. Bei den ersten steuerbaren Schaltmitteln handelt es sich um Thyristoren, mit Hilfe derer sich das Potential der ersten Stromschiene A gegenüber dem ersten Bezugspotential 26 einstellen lässt. Da das an der ersten Stromschiene A zur Verfügung stehende Potential weitgehend unverändert am zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 der Schaltungsanordnung E zur Verfügung steht, kann über die ersten steuerbaren Schaltmittel die zwischen dem zweiten Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41 , 42 gegenüber dem Bezugspotential anliegende zweite Spannung U_2a, U_2b eingestellt werden. Sofern das zweite steuerbare Schaltmittel V₃ geöffnet ist, kann durch die zweite Spannung U₂ ein Stromfluss durch die Lasten R_A, R_B bewirkt werden.The first two controllable switching means V ₁ , V ₂ are on the one hand with connections on the input side 31 . 32 the circuit arrangement E and on the other hand connected to the first busbar A. This is a controllable switching device V ₁ with the input connection 31 connected, while the other controllable switching means V ₂ with the input-side connection 32 connected is. The busbar is connected to the coil Sp ₁ , the other connection to the second connection 42 the first output-side connections of the circuit arrangement E is connected. The first controllable switching means are thyristors, by means of which the potential of the first busbar A is compared to the first reference potential 26 can be adjusted. Since the potential available on the first busbar A remains largely unchanged at the second connection 42 of the first connections on the output side 41 . 42 of the circuit arrangement E is available, can via the first controllable switching means between the second connection 42 of the first connections on the output side 41 . 42 with respect to the reference potential applied second voltage U _2a , U _2b . If the second controllable switching means V _{3 is} open, the second Voltage U ₂ causes a current to flow through the loads R _A , R _B.

Die Spule Sp₁ und die Spule Sp₂ sind auf einem gemeinsamen Eisenkern angeordnet und bilden daher einen zweiten Transformator T₂. Dieser zweite Transformator bildet ein Mittel zum Gewährleisten einer Versorgung der Lasten R_A, R_B mit gleich großer elektrischer Energie im ersten Zustand der Schaltungsanordnung E. Ein derartiges Mittel zum Gewährleisten ist bereits aus dem Stand der Technik beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer DE 203 18 061 U1 bekannt.The coil Sp ₁ and the coil Sp ₂ are arranged on a common iron core and therefore form a second transformer T ₂ . This second transformer forms a means of ensuring that the loads R _A , R _{B are} supplied with the same amount of electrical energy in the first state of the circuit arrangement E. Such a means of ensuring is already known from the prior art, for example from the German utility model with the publication number DE 203 18 061 U1 known.

Durch diesen Stromfluss wird ein Abscheidevorgang in dem Reaktor D der Abscheideanlage in Gang gesetzt. Dabei heizen sich die Lasten R_A, R_B auf, deren Abwärme auch die Last R_C aufheizt. Dadurch wird auch die Last R_C annähernd auf Betriebstemperatur gebracht. Ist die Anfahrphase der Anlage beendet, wird die Schaltungsanordnung E in den zweiten Betriebszustand, d. h. in den Dauerbetrieb gebracht. Dazu werden die ersten steuerbaren Steuermittel V₁, V₂, sowie das zweite steuerbare Schaltmittel V₃ geöffnet, so dass kein Stromfluss über diese steuerbaren Schaltmittel möglich ist. Sofern der zweite Anschluss 42 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 dann nicht mit einer der Lasten verbunden wäre, sich also im Leerlaufbetrieb befände, könnte an diesen Anschluss kein Potential gegenüber dem Bezugspotential festgestellt werden.A separation process in the reactor D of the separation plant is started by this current flow. The loads R _A , R _B heat up, the waste heat of which also heats the load R _C. As a result, the load R _{C is brought} close to the operating temperature. When the start-up phase of the system has ended, the circuit arrangement E is brought into the second operating state, ie into continuous operation. For this purpose, the first controllable control means V ₁ , V ₂ and the second controllable switching means V _{3 are} opened, so that no current flow is possible via these controllable switching means. Unless the second connection 42 of the first connections on the output side 41 . 42 then would not be connected to one of the loads, i.e. would be in idle mode, no potential compared to the reference potential could be determined at this connection

Im zweiten Zustand der Schaltungsanordnung E werden sowohl die Lasten R_A, R_B als auch die Last R_C mit etwa gleicher elektrischer Energie versorgt. Dabei liegt zwischen dem ersten Anschluss 41 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 und dem Bezugspotential die Spannung U₁ und zwischen dem dritten ausgangsseitigen Anschluss 39 der Schaltungsanordnung E und dem Bezugspotential die Spannung U₃ an. Der erste ausgangsseitige Anschluss 41 der ersten ausgangsseitigen Anschlüsse 41, 42 ist mit der zweiten Stromschiene B verbunden. Diese zweite Stromschiene B kann verschiedene Potentiale gegenüber dem Bezugspotential haben, das abhängig davon ist, welche Spannungen über die dritten steuerbaren Schaltmittel V₅, V₆, V₇, V₈ eingestellt sind. Diese steuerbaren Schaltmittel sind nämlich einerseits mit der zweiten Stromschiene B und andererseits über die eingangsseitigen Anschlüsse 31, 32, 34, 37 mit den sekundärseitigen Anschlüssen des Transformators T₁ verbunden.In the second state of the circuit arrangement E, both the loads R _A , R _B and the load R _{C are} supplied with approximately the same electrical energy. It lies between the first connection 41 of the first connections on the output side 41 . 42 and the reference potential, the voltage U ₁ and between the third output-side connection 39 the circuit arrangement E and the reference potential, the voltage U ₃ . The first output connection 41 of the first connections on the output side 41 . 42 is connected to the second busbar B. This second busbar B can have different potentials compared to the reference potential, which is dependent on which voltages are set via the third controllable switching means V ₅ , V ₆ , V ₇ , V ₈ . These controllable switching means are namely on the one hand with the second busbar B and on the other hand via the connections on the input side 31 . 32 . 34 . 37 connected to the secondary connections of the transformer T ₁ .

Bei den dritten steuerbaren Schaltmitteln handelt es sich beispielsweise um Thyristoren, die über einer Phasenanschnittsteuerung angesteuert werden können, um die Spannung an der zweiten Stromschiene B einzustellen. Die Verbindungen der Thyristoren mit den sekundärseitigen Anschlüssen 21, 22, 23, 24 des Transformators T₁ sind so gewählt, dass an der zweiten Stromschiene B Spannungen zwischen –4/5 U₀ bis +U₀ gegenüber dem Erdpotential eingestellt werden können. Dieses entspricht einer Spannung von 2/6 U₀ bis 2 U₀ gegenüber dem Bezugspotential.The third controllable switching means are, for example, thyristors that can be controlled via a phase control to adjust the voltage on the second busbar B. The connections of the thyristors to the connections on the secondary side 21 . 22 . 23 . 24 of the transformer T ₁ are selected such that voltages between -4/5 U ₀ to + U ₀ can be set on the second busbar B with respect to the earth potential. This corresponds to a voltage of 2/6 U ₀ to 2 U ₀ compared to the reference potential.

In ähnlicher Weise wird die Last R_C mit elektrischer Energie versorgt. Der dritte ausgangsseitige Anschluss der Schaltungsanordnung E ist dazu mit der dritten Stromschiene C verbunden. Die dritte Stromschiene C ist über die vierten steuerbaren Schaltmittel V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃ mit den eingangsseitigen Anschlüssen 33, 35, 36, 38 der Schaltungsanordnung E verbunden, die wiederum mit sekundärseitigen Anschlüssen 22, 23, 24, 25 des Transformators T₁ verbunden sind. Bei den vierten steuerbaren Schaltmitteln V₁₀, V₁₁, V₁₂, V₁₃ handelt es sich ebenfalls vorzugsweise um Thyristoren, die so angesteuert werden können, dass die Spannung der dritten Stromschiene C gegenüber dem Erdpotential zwischen –5/6 U₀ und 0 V beträgt. Dieses entspricht einer Spannung der dritten Stromschiene gegenüber dem ersten Bezugspotential von 1/6 U₀ bis U₀. Die einstellbare maximale Spannung der dritten Stromschiene C ist somit halb so groß wie die maximale Spannung an der zweiten Stromschiene B.Similarly, the load R _C is supplied with electrical energy. For this purpose, the third output-side connection of the circuit arrangement E is connected to the third busbar C. The third busbar C is connected to the input-side connections via the fourth controllable switching means V ₁₀ , V ₁₁ , V ₁₂ , V ₁₃ 33 . 35 . 36 . 38 connected to the circuit arrangement E, which in turn has connections on the secondary side 22 . 23 . 24 . 25 of the transformer T _{1 are} connected. The fourth controllable switching means V ₁₀ , V ₁₁ , V ₁₂ , V ₁₃ are also preferably thyristors which can be controlled in such a way that the voltage of the third busbar C with respect to the ground potential is between -5/6 U ₀ and 0 V. is. This corresponds to a voltage of the third busbar with respect to the first reference potential of 1/6 U ₀ to U ₀ . The adjustable maximum voltage of the third busbar C is thus half the size of the maximum voltage on the second busbar B.

Claims

Circuit arrangement for supplying variable loads (R _A , R _B , R _C ) which can be connected to the circuit arrangement (E) - an even number of loads (R _A , R _B ) being connected in parallel in a first state of the circuit arrangement (E) and in a second state of the circuit arrangement (E) are connected in series, the circuit arrangement having controllable switching means (V ₁ , V ₂ ; V ₃ ; V ₅ , V ₆ , V ₇ , V ₈ ) for switching between the states, wherein the circuit arrangement has means (T ₂ ) for ensuring that the even number of loads (R _A , R _B ) are supplied with the same amount of electrical energy in the second state of the circuit arrangement (E), characterized in that in the first state of the circuit arrangement (E ) another load (R _C ) can be supplied with electrical energy parallel to the even number of loads (R _A , R _B ).

Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the circuit arrangement (E) for supplying the even number of loads (R _A , R _B ) has a number of first connections on the output side ( 41 . 42 ) that corresponds to the even number of loads (R _A , R _B ).

Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that in the second state of the circuit arrangement (E) between a first connection ( 41 ) of the first output connections ( 41 . 42 ) and a first reference point ( 26 ) a first voltage (U,) drops, while the remaining first output connections ( 42 ) are potential-free when idle.

Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that in the first state of the circuit arrangement (E) in idle between a second half ( 41 ) of the first output connections and a first half of the output connections a second voltage (U _2a , U _2b ) drops.

Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the first half ( 41 ) the first connection ( 41 ) of the first connections on the output side.

Circuit arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the first half ( 41 ) in the first state of the connections ( 41 . 42 ) has the same potential as the first reference point.

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the controllable switching means (V ₁ , V ₂ ; V ₃ ; V ₅ , V ₆ , V ₇ ) comprise first controllable switching means (V ₁ , V ₂ ) with which the second voltage is adjustable.

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the controllable switching means (V ₁ , V ₂ ; V ₃ ; V ₅ , V ₆ , V ₇ ) comprises at least a second controllable switching means (V3) with which the first half ( 41 ) of the connections ( 41 . 42 ) in the first state with a second connection on the output side ( 40 ) whose potential is equal to the potential of the first reference point ( 26 ) corresponds.

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the means (T ₂ ) for ensuring coils (Sp ₁ , Sp ₂ ) comprises.

Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that at least one first coil (Sp ₁ ) is connected in series with one of the second controllable switching means (V ₃ ).

Circuit arrangement according to Claim 9 or 10, characterized in that at least one second coil in series with each connection ( 42 ) the second half ( 42 ) of the first output connections is switched.

Circuit arrangement according to claim 10 or 11, characterized in that the first coil (Sp ₁ ) and the second coil (Sp ₂ ) have a common core.

Circuit arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the controllable switching means (V ₁ , V ₂ ; V ₃ ; V ₅ , V ₆ , V ₇ , V ₈ ) third controllable switching means (V ₅ , V ₆ , V ₇ ) with which the first voltage (U ₁ ) can be set.

Circuit arrangement according to one of claims 7 to 13, characterized in that the first controllable switching means (V ₁ , V ₂ ) and the at least one second controllable switching means (V ₃ ) are open in the second state of the circuit arrangement (E).

Circuit arrangement according to claim 13 or 14, characterized in that the third controllable switching means (V ₅ , V ₆ , V ₇ , V ₈ ) are open in the first state of the circuit arrangement (E).

Circuit arrangement according to one of Claims 1 to 15, characterized in that the circuit arrangement (E) has a third connection on the output side ( 39 ), wherein in the first and / or second state of the circuit arrangement (E) between this connection ( 39 ) and the first reference potential drops a third voltage (U ₃ ).

Circuit arrangement according to Claim 16, characterized in that the circuit arrangement has fourth controllable switching means (V ₁₀ , V ₁₁ , V ₁₂ , V ₁₃ ) for setting the third voltage (U ₃ ).

Circuit arrangement according to claim 16 or 17, characterized in that the circuit arrangement (E) at least one means for controlling or regulating the first, second, third and / or fourth switching means (V ₁ , V ₂ ; V ₃ ; V ₅ , V ₆ , V ₇ , V ₈ ; V ₁₀ , V ₁₁ , V ₁₂ , V ₁₃ ).

Circuit arrangement according to claim 18, characterized in that the at least one means for controlling or regulating the first voltage (U ₁ ) and the third voltage (U ₃ ) so that the first voltage (U ₁ ) by one of the even number of Loads (R _A , R _B ) corresponding number is higher than the third voltage (U ₃ ).