单晶硅生长炉加热电源是单晶硅制备系统中至关重要的组成部分之一,属于输出电压低、输出电流大的大功率电源。可控硅电源能满足一般晶体制备对加热电源的需求,但存在体积大、动态响应慢、电源效率低、谐波污染严重等不足。因此,在满足工业生产的前提下,对制备晶体的加热电源系统进行研究是有必要的。首先,本文对比分析了单模块大功率电源结构、单控制器下多电源模块并联结构和多控制器下的多电源模块并联结构,可知多控制器下的多模块并联结构能从源头解决电源模块并联均流问题,具有均流特性好、系统可靠性高等特点。进而确定了以三相不控整流电路、零电压移相全桥电路、高频变压器、全波整流电路等组成电源模块功率电路结构。其次,本文介绍了电源模块功率电路中各电路的工作方式,详细分析了零电压移相全桥电路的工作过程、软开关的实现条件和副边占空比丢失现象及解决方案,并对主要功率器件进行参数计算与选型。最终,在PSIM环境中搭建电源模块的仿真系统,验证了器件参数的正确性和电流电压双闭环PID控制算法的有效性;设计了基于STM32F334微处理器的数字电源控制器并编写控制程序,搭建180kW+60kW全数控型制备晶体的加热电源样机,对电路设计、器件选型进行全面测试。测试结果表明,电源系统运行稳定、均流效果较好、转换效率高、谐波含量低、电磁干扰小,满足制备晶体对加热电源的技术要求。