太阳光模拟器可同时解决准直性、辐照度均匀性、光谱匹配性三大技术指标的难度较高的问题,基于光电一体化二次光学设计,提出一种简便、高效且可实现大功率的LED太阳模拟器光学系统设计方法。采用小角度准直透镜和抛物面镜来整合光源,通过混光棒和微结构进行匀光,后利用抛物面镜实现光线的准直输出,基于同轴准直的设计思想完成LED太阳模拟器的设计。太阳光模拟器采用多灯具反射式同轴准直系统,它是利用人工光源模拟太阳光辐照,能提供与太阳光谱分布相匹配的、均匀的、准直稳定的光辐照,在航空航天、气象、民用等领域应用普遍。太阳模拟器可给出不同波段范围内的匹配度。红外太阳模拟
太阳光模拟器评价指标:1、光谱匹配度:光谱匹配度定义为在6个光谱波段内,积分得到的光谱辐照度占总辐照度的百分比,与标准太阳光谱中各个波段所占百分比的比例。例如A级光谱匹配度规定,各个波段的占比与标准光谱的占比的比例,范围不得超过0.75-1.25。2、空间不均匀度:在有效工作区域内的光辐照不均匀度是优良太阳模拟器的一项重要指标。在使用太阳模拟器进行光伏测试中,不均匀的光辐照会造成测试结果的严重偏差,从而导致太阳能电池测量效率或分级的错误。而高均匀度的太阳模拟器可以提供更加精确的测试条件与结果。LED太阳光模拟工程太阳模拟器的主要部件包括光源、光源控制器、功率计及校准硅探测器。
太阳光模拟器是可照射接近标准太阳光谱的虚拟阳光,实际太阳光的特性有强度、光谱、空间均匀性。大家比较忽略的是模拟器光源的发散角度,太阳光是平行光,发散半角在0.25度。太阳光模拟器在光学设计上要满足前述光谱光强及均匀性三个要求达到3A等级,已属不易,又要考虑发散角度就更加困难。我们可以想像太阳距离我们数公里,对地面上来说已经接近是无限远的距离,接近为一个理想的点光源。现实中要创造一个强度高的无限小的点光源,是十分困难;灯泡功率越高,灯心就越大,除非把它光路拉到很长,像太阳一样,但又会损失很光能量,难以让照射面达到要求。而达到包含发散角度的这些要求后,成本又必须是要合理的,才能有实用的价值。
太阳光模拟器行业应用优势:一、可靠性与稳定性:1、LED是一种半导体发光芯片,其本质是一种发光二极管为全固态光源,在使用过程中采用成熟稳定的电源、驱动与温控系统,LED光源即可长期稳定工作。2、单一波长灯珠采用冗余设计,避免灯珠以满功率运行,可以在长期使用发生光衰后通过软件对LED灯珠发光效率进行调节以满足辐照不均匀度及辐照不稳定度要求。3、产品采用高度??榛杓品桨?,在光源部分将系统分为了LED灯珠负载板、主控板、恒流源驱动、电源系统,每个系统之间采用标准电子排插相互连接,在设备发生故障时可快速排查故障并更换相应部件。整机其他部分与传统氙灯光源太阳光模拟器完全兼容。二、使用寿命:在安全的操作环境下可达到10万小时的寿命且不因连续闪烁而影响其寿命。太阳光模拟器采用散热结构,延长了灯泡的使用寿命。
太阳光模拟系统按照光源类型分为三类:全光谱太阳模拟系统,红外光老化模拟系统,加速紫外光模拟系统。全光谱太阳模拟系统作为实验光源时,在某种程度上说,可以等同于太阳光源,可以模拟太阳光照射;红外光老化模拟器主要利用红外光的光热效应,加速紫外光模拟器主要利用紫外光的光化学效用。由于模拟器本身体积紧凑,测试过程不受环境、气候、时间等因素影响,从而避免了室外测量的各种因素限制,有利于结果的重现,所以现在国内外普遍用室内模拟测试来代替室外测试。太阳光模拟器普遍应用于材料老化性能测试,汽车内外饰老化测试,整车热管理阳光模拟测试,汽车排放阳光模拟测试,环境风度阳光模拟测试,轨道交通阳光模拟测试,航空航天阳光模拟测试,太阳能电池特性测试,特殊照明,光电材料特性测试,环境研究等。太阳模拟器有很宽的光谱范围。红外太阳模拟
太阳光模拟器采用品质高的电源可以为氙灯提供稳定的功率,并且可以检测氙灯的寿命。红外太阳模拟
太阳光模拟器主要结构组成:1、电源:太阳光模拟器采用品质高的电源可以为氙灯提供稳定的功率,并且可以检测氙灯的寿命。当氙灯寿命接近结束的时候,建议更换氙灯,否则将有可能会影响光谱特性。2、光室:光室为氙灯提供了一个安全的空间,在光室里面有安全自锁系统,用来保证操作的安全性和系统的安全?;制鞣缟群吐斯馄缟扔美幢Vす庋骷恼T俗?,并维持光室的温度。3、1.5G滤光片:同时采用1.5G滤光片和氙灯就可达到A类太阳光模拟器标准。4、快门:在太阳光模拟器内部有一个稳定的快门,用来控制工作环境,该快门可以实现1000000次开关,实际工作中甚至更多。该快门开关时间只用200ms,可以通过接触控制、逻辑输入控制,也可以通过按钮开关进行直接控制。红外太阳模拟