JP2886215B2 - 疑似太陽光照射装置 - Google Patents
疑似太陽光照射装置Info
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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- Photovoltaic Devices (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は疑似太陽光照射装置に係り、特に太陽電池の
特性試験等を行うのに好適な疑似太陽光照射装置に関す
るものである。
特性試験等を行うのに好適な疑似太陽光照射装置に関す
るものである。
（従来の技術） 近年、貴重な石油資源に代わるエネルギ源として、高
効率、低コストの小型太陽電池の開発が全世界的な規模
で進められている。このような小型太陽電池は、平面状
に直列または並列接続され、いわゆる“太陽電池パネ
ル”として用いられることが多い。
効率、低コストの小型太陽電池の開発が全世界的な規模
で進められている。このような小型太陽電池は、平面状
に直列または並列接続され、いわゆる“太陽電池パネ
ル”として用いられることが多い。
そして、このような太陽電池パネルの開発あるいは生
産時における、エネルギ変換効率、電圧−電流特性等の
特性試験用には、広範囲に亘って安定した疑似太陽光を
一定時間照射させることが可能な、大面積照射用の疑似
太陽光照射装置が用いられ、これまでに各種の照射装置
が開発されている。
産時における、エネルギ変換効率、電圧−電流特性等の
特性試験用には、広範囲に亘って安定した疑似太陽光を
一定時間照射させることが可能な、大面積照射用の疑似
太陽光照射装置が用いられ、これまでに各種の照射装置
が開発されている。
このような要望に答えるものとして、例えば特開昭62
−237338号公報には、放電灯ランプとして連続点灯用の
放電灯ランプを用い、非照射時は該放電灯ランプに定格
以下の微弱な定常電流を供給して放電を持続させてお
き、照射時には、所定時間だけ定格を超えるパルス状の
電流を前記微弱電流に重畳し、この重畳された電流を放
電灯ランプに供給する疑似太陽光照射装置の制御方法が
提案されている。
−237338号公報には、放電灯ランプとして連続点灯用の
放電灯ランプを用い、非照射時は該放電灯ランプに定格
以下の微弱な定常電流を供給して放電を持続させてお
き、照射時には、所定時間だけ定格を超えるパルス状の
電流を前記微弱電流に重畳し、この重畳された電流を放
電灯ランプに供給する疑似太陽光照射装置の制御方法が
提案されている。
このような構成の疑似太陽光照射装置によれば、スペ
クトルおよび光強度が安定した、特性試験に必要な大出
力の疑似太陽光を、特性試験に必要な時間T1（例えば、
20〜200［msec］）だけ照射することができるので、従
来のフラッシュランプを用いた場合に比べて、より長時
間、一定光量の疑似太陽光を照射できることになる。
クトルおよび光強度が安定した、特性試験に必要な大出
力の疑似太陽光を、特性試験に必要な時間T1（例えば、
20〜200［msec］）だけ照射することができるので、従
来のフラッシュランプを用いた場合に比べて、より長時
間、一定光量の疑似太陽光を照射できることになる。
（発明が解決しようとする課題） 上記した構成の疑似太陽光照射装置は、光照射装置と
しての機能は優れているものの、その構成に起因する以
下のような問題点を有していた。
しての機能は優れているものの、その構成に起因する以
下のような問題点を有していた。
（１）放電灯ランプに定格電流を超えたパルス電流を供
給するためには、該光照射装置のトランス等に過剰な電
流を供給する必要があり、そのためには屋外や屋内の送
配電設備にも前記定格電流を超えるパルス電流を供給で
きるだけの容量が要求される。
給するためには、該光照射装置のトランス等に過剰な電
流を供給する必要があり、そのためには屋外や屋内の送
配電設備にも前記定格電流を超えるパルス電流を供給で
きるだけの容量が要求される。
具体的に説明するならば、たとえば放電灯ランプのパ
ルス点灯時間が0.2秒であり、点灯間隔が20秒である
と、連続点灯の場合の1/100の時間しか利用されない大
電流のために該大電流を定格とする送配電設備を設置す
る必要があり、実質上、約100倍の過剰電力を供給する
ことが可能な送配電設備が必要となることになってしま
う。
ルス点灯時間が0.2秒であり、点灯間隔が20秒である
と、連続点灯の場合の1/100の時間しか利用されない大
電流のために該大電流を定格とする送配電設備を設置す
る必要があり、実質上、約100倍の過剰電力を供給する
ことが可能な送配電設備が必要となることになってしま
う。
したがって、従来技術の装置では、その設置に際して
設置場所が限定されたり、屋内外の送配電設備を増強し
なければならないという問題があった。
設置場所が限定されたり、屋内外の送配電設備を増強し
なければならないという問題があった。
（２）仮に前記光照射装置を、過剰電力を供給すること
が可能な送配電設備に接続することができても、放電灯
ランプ点灯時に大きな過剰電力（例えば、60kw）を0.1
〜0.2秒間矩形波的に屋外から屋内に供給すると、強い
電磁ノイズが発生し、周辺装置に悪影響を及ぼしてしま
うという問題がさらに発生する。
が可能な送配電設備に接続することができても、放電灯
ランプ点灯時に大きな過剰電力（例えば、60kw）を0.1
〜0.2秒間矩形波的に屋外から屋内に供給すると、強い
電磁ノイズが発生し、周辺装置に悪影響を及ぼしてしま
うという問題がさらに発生する。
このような電磁ノイズを遮断することは不可能ではな
いが、そのためのコストは大きく、実用的ではない。
いが、そのためのコストは大きく、実用的ではない。
本発明の目的は、従来技術の長所を保ちながら、上記
した固有の問題（１）、（２）を解決して、経済性およ
び実用性に優れた疑似太陽光照射装置を提供することで
ある。
した固有の問題（１）、（２）を解決して、経済性およ
び実用性に優れた疑似太陽光照射装置を提供することで
ある。
（課題を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために、本発明は、連続点灯
用の放電灯ランプを光源として用いた疑似太陽光照射装
置において、非照射時には、放電灯ランプの定格電流に
満たない微弱電流を発生して放電灯ランプの放電を持続
する手段と、前記定格電流を超えるパルス電流を発する
ための電荷を蓄える手段と、照射時には、前記パルス電
流を前記微弱電流を重畳して放電パルス電流を生成する
手段と、前記パルス電流および放電パルス電流の少なく
とも一方の波高を制御する手段とを具備し、光照射時に
は該放電パルス電流を放電灯ランプに供給するようにし
た。
用の放電灯ランプを光源として用いた疑似太陽光照射装
置において、非照射時には、放電灯ランプの定格電流に
満たない微弱電流を発生して放電灯ランプの放電を持続
する手段と、前記定格電流を超えるパルス電流を発する
ための電荷を蓄える手段と、照射時には、前記パルス電
流を前記微弱電流を重畳して放電パルス電流を生成する
手段と、前記パルス電流および放電パルス電流の少なく
とも一方の波高を制御する手段とを具備し、光照射時に
は該放電パルス電流を放電灯ランプに供給するようにし
た。
（作用） 上記した構成によれば、照射時に必要な、定格を超え
る大電流を疑似太陽光照射装置内で発生させることがで
きるので、本装置の設置にあたって屋内外の送配電設備
に何等改良を加える必要がなく、どのような場所にも簡
単に設置することができるようになる。
る大電流を疑似太陽光照射装置内で発生させることがで
きるので、本装置の設置にあたって屋内外の送配電設備
に何等改良を加える必要がなく、どのような場所にも簡
単に設置することができるようになる。
しかも、装置内に大電流を発生させるので該大電流の
経路が短くなり、電磁ノイズの強度を容易に従来の1/10
0ないしはそれ以下に減じることができるようになる。
経路が短くなり、電磁ノイズの強度を容易に従来の1/10
0ないしはそれ以下に減じることができるようになる。
（実施例） 以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。第
１図は本発明の一実施例である疑似太陽光照射装置のブ
ロック図である。
１図は本発明の一実施例である疑似太陽光照射装置のブ
ロック図である。
同図において、交流電源11は、スイッチ12を介して変
圧器７の一次巻線に接続されている。前記変圧器７の二
次巻線は整流器17の入力端子に接続されている。前記整
流器17の出力端子は、定常光電流制御回路18およびラン
プ起動回路19を介して、キセノンアークランプ等に代表
される放電灯ランプ２に接続されている。
圧器７の一次巻線に接続されている。前記変圧器７の二
次巻線は整流器17の入力端子に接続されている。前記整
流器17の出力端子は、定常光電流制御回路18およびラン
プ起動回路19を介して、キセノンアークランプ等に代表
される放電灯ランプ２に接続されている。
前記ランプ起動回路19は高電圧発生装置であり、放電
灯ランプ２を放電させるのに必要な電圧を該放電灯ラン
プ２に供給する。
灯ランプ２を放電させるのに必要な電圧を該放電灯ラン
プ２に供給する。
前記変圧器７は、放電灯ランプ２が放電を維持できる
最小の電流、例えば放電灯ランプ２の定格電流Irの1/5
倍ないし1/2倍の電流が該放電灯ランプ２に流れるよう
に、その値が設定されている。
最小の電流、例えば放電灯ランプ２の定格電流Irの1/5
倍ないし1/2倍の電流が該放電灯ランプ２に流れるよう
に、その値が設定されている。
一方、定常光電流制御回路18の出力端子は、充電可能
な二次電池４、および波高制御回路10を介して前記ラン
プ起動回路19に接続されている。二次電池４は、前記定
格電流Irの約４倍のパルス電流を、前記試験時間T1だけ
放電させることが可能な電荷を蓄える。
な二次電池４、および波高制御回路10を介して前記ラン
プ起動回路19に接続されている。二次電池４は、前記定
格電流Irの約４倍のパルス電流を、前記試験時間T1だけ
放電させることが可能な電荷を蓄える。
次に、本発明による疑似太陽光照射装置の制御方法を
説明する。
説明する。
まず、スイッチ12を投入する共にランプ起動回路19を
付勢して、放電灯ランプ２を放電（点灯）させる。放電
灯ランプ２が放電したならばランプ起動回路19の付勢を
停止する。前記ランプ起動回路19の付勢を停止しても、
スイッチ12が投入されているので、放電灯ランプ２が放
電を持続することのできる最小の微弱電流I1が該放電灯
ランプ２に流れる。
付勢して、放電灯ランプ２を放電（点灯）させる。放電
灯ランプ２が放電したならばランプ起動回路19の付勢を
停止する。前記ランプ起動回路19の付勢を停止しても、
スイッチ12が投入されているので、放電灯ランプ２が放
電を持続することのできる最小の微弱電流I1が該放電灯
ランプ２に流れる。
また、スイッチ12が投入されている間は、二次電池４
は定常光電流制御回路18の出力電流によって充電され、
該二次電池４には、放電灯ランプ２の定格電流の約４倍
のパルス電流を、特性試験の実施に必要な時間T1（例え
ば、20〜200msec）だけ放電させるのに必要な電荷が蓄
えられる。
は定常光電流制御回路18の出力電流によって充電され、
該二次電池４には、放電灯ランプ２の定格電流の約４倍
のパルス電流を、特性試験の実施に必要な時間T1（例え
ば、20〜200msec）だけ放電させるのに必要な電荷が蓄
えられる。
このとき、所定のタイミングで波高制御回路10が付勢
されると、該波高制御回路10は二次電池４に充電された
電荷によるパルス電流I2の波高を所定の値に安定化した
後、該パルス電流I2をランプ起動回路19に出力する。
されると、該波高制御回路10は二次電池４に充電された
電荷によるパルス電流I2の波高を所定の値に安定化した
後、該パルス電流I2をランプ起動回路19に出力する。
この結果、放電灯ランプ２には、前記微弱電流I1に前
記パルス電流I2を重畳して生成された、前記定格電流の
約４倍の放電パルス電流I3が供給され、該放電灯ランプ
２の光出力は所定の時間T1だけ定格出力の約４倍とな
る。
記パルス電流I2を重畳して生成された、前記定格電流の
約４倍の放電パルス電流I3が供給され、該放電灯ランプ
２の光出力は所定の時間T1だけ定格出力の約４倍とな
る。
二次電池４の放電が終了すると、放電灯ランプ２には
再び前記微弱な定常電流I1のみが供給されることにな
り、該微弱電流I1によって放電灯ランプ２の放電状態が
維持される。また、二次電池４も再び充電される。
再び前記微弱な定常電流I1のみが供給されることにな
り、該微弱電流I1によって放電灯ランプ２の放電状態が
維持される。また、二次電池４も再び充電される。
このように、特性試験等のための光照射を行わない場
合であっても微小電流I1によって放電灯ランプ２の放電
を維持させておき、照射時だけ二次電池４によるパルス
電流I2を前記微小電流I1に重畳するようにすれば、放電
パルス電流I3の立ち上りから放電灯ランプ２の照射光の
スペクトルおよび強度が安定するまでの時間が短縮され
る。
合であっても微小電流I1によって放電灯ランプ２の放電
を維持させておき、照射時だけ二次電池４によるパルス
電流I2を前記微小電流I1に重畳するようにすれば、放電
パルス電流I3の立ち上りから放電灯ランプ２の照射光の
スペクトルおよび強度が安定するまでの時間が短縮され
る。
その結果、放電灯ランプ２に供給される放電パルス電
流I3の波高の安定期間が長くなり、特性試験を行うため
の時間を長くすることができる。
流I3の波高の安定期間が長くなり、特性試験を行うため
の時間を長くすることができる。
本実施例によれば、照射時に必要な、定格を超える大
きなパルス電流I2を疑似太陽光照射装置内で発生させる
ことができるので、本装置の設置にあたって屋内外の配
送電設備に関して何等制約がなく、どのような場所にも
簡単に設置することができるようになる。
きなパルス電流I2を疑似太陽光照射装置内で発生させる
ことができるので、本装置の設置にあたって屋内外の配
送電設備に関して何等制約がなく、どのような場所にも
簡単に設置することができるようになる。
さらに、本実施例によれば、大きなパルス電流I2を装
置内で発生させるので該電流の経路が短くなり、電磁ノ
イズの強度を容易に従来の1/100ないしはそれ以下に減
じることができるようになる。
置内で発生させるので該電流の経路が短くなり、電磁ノ
イズの強度を容易に従来の1/100ないしはそれ以下に減
じることができるようになる。
第２図は本発明の他の実施例である疑似太陽光照射装
置のブロック図であり、第１図と同一の符号は、同一ま
たは同等部分を表している。
置のブロック図であり、第１図と同一の符号は、同一ま
たは同等部分を表している。
同図において、変圧器13の二次巻線13aは整流器17の
入力端子に接続され、該整流器17の出力端子は、定常光
電流制御回路18およびランプ起動回路19を介して放電灯
ランプ２に接続されている。
入力端子に接続され、該整流器17の出力端子は、定常光
電流制御回路18およびランプ起動回路19を介して放電灯
ランプ２に接続されている。
前記二次巻線13aは、放電灯ランプ２が放電を維持で
きる最小の電流I1を該放電灯ランプ２に供給できるよう
に、その値が設定されている。
きる最小の電流I1を該放電灯ランプ２に供給できるよう
に、その値が設定されている。
一方、前記変圧器13の二次巻線13bは整流器５の入力
端子に接続されている。前記整流器５の出力端子は、定
電流充電回路14、二次電池４、および波高制御回路10を
介して前記ランプ起動回路19に接続されている。
端子に接続されている。前記整流器５の出力端子は、定
電流充電回路14、二次電池４、および波高制御回路10を
介して前記ランプ起動回路19に接続されている。
前記二次巻線13bは、二次電池４が前記定格電流Irの
４倍のパルス電流I2を前記試験時間T1だけ放電させるこ
とが可能な電荷を、予定の照射間隔の間に該二次電池４
に充電することができるように、その値が設定されてい
る。
４倍のパルス電流I2を前記試験時間T1だけ放電させるこ
とが可能な電荷を、予定の照射間隔の間に該二次電池４
に充電することができるように、その値が設定されてい
る。
前記波高制御回路10には、放電灯ランプ２の照度を検
出する光センサ１および切換スイッチ３の可動接点が接
続されている。切換スイッチ３の一方の固定接点にはコ
ンピュータ15が接続され、他方の固定接点には手動切換
装置16が接続されている。
出する光センサ１および切換スイッチ３の可動接点が接
続されている。切換スイッチ３の一方の固定接点にはコ
ンピュータ15が接続され、他方の固定接点には手動切換
装置16が接続されている。
前記コンピュータ51は、予め登録されたプログラムに
したがってパルス起動信号ａを出力し、手動切換装置16
は、オペレータの操作に応じてパルス起動信号ａを出力
する。
したがってパルス起動信号ａを出力し、手動切換装置16
は、オペレータの操作に応じてパルス起動信号ａを出力
する。
次に、本発明による疑似太陽光照射装置の制御方法を
説明する。なお、前記切換スイッチ３は、コンピュータ
15側に接続されているものとする。
説明する。なお、前記切換スイッチ３は、コンピュータ
15側に接続されているものとする。
まず、スイッチ12を投入すると共にランプ起動回路19
を付勢して、前記と同様に放電灯ランプ２が放電を維持
することのできる最小の電流I1のみを該放電灯ランプ２
に供給する。
を付勢して、前記と同様に放電灯ランプ２が放電を維持
することのできる最小の電流I1のみを該放電灯ランプ２
に供給する。
また、スイッチ12に投入されている間は、二次電池４
が定電流充電回路14の出力電流によって充電され、該二
次電池４には、放電灯ランプ２の定格電流の約４倍のパ
ルス電流I2を試験時間T1だけ放電させられるだけの電荷
が蓄えられる。
が定電流充電回路14の出力電流によって充電され、該二
次電池４には、放電灯ランプ２の定格電流の約４倍のパ
ルス電流I2を試験時間T1だけ放電させられるだけの電荷
が蓄えられる。
ここで、コンピュータ15が所定のタイミングで波高制
御回路10に対してパルス起動信号ａを出力すると波高制
御回路10が付勢され、該波高制御回路10は二次電池４に
よるパルス電流I2を安定化した後、ランプ起動回路19に
出力する。
御回路10に対してパルス起動信号ａを出力すると波高制
御回路10が付勢され、該波高制御回路10は二次電池４に
よるパルス電流I2を安定化した後、ランプ起動回路19に
出力する。
これによって放電灯ランプ２には、微弱電流I1とパル
ス電流I2とを重畳した、前記放電灯ランプ２の定格電流
の約４倍の放電パルス電流I3が流れ、該放電灯ランプ２
の光出力も定格出力の約４倍となる。
ス電流I2とを重畳した、前記放電灯ランプ２の定格電流
の約４倍の放電パルス電流I3が流れ、該放電灯ランプ２
の光出力も定格出力の約４倍となる。
また、このとき放電灯ランプ２から照射された光は光
センサ１で検出され、検出信号ｂが波高制御回路10に入
力される。波高制御回路10は検出信号ｂに応じて出力電
流を制御する。この結果、放電灯ランプ２には一定の過
剰電流が供給され、安定した照射が可能になる。
センサ１で検出され、検出信号ｂが波高制御回路10に入
力される。波高制御回路10は検出信号ｂに応じて出力電
流を制御する。この結果、放電灯ランプ２には一定の過
剰電流が供給され、安定した照射が可能になる。
なお、前記切換スイッチ３が手動切換回路16側に接続
されている場合には、オペレータの操作によってパルス
起動信号ａが発せられ、この結果、波高制御回路10が付
勢されて上記と同様に照射が行われる。
されている場合には、オペレータの操作によってパルス
起動信号ａが発せられ、この結果、波高制御回路10が付
勢されて上記と同様に照射が行われる。
本実施例によれば、放電灯ランプ２から照射された光
の強度が波高制御回路10にフィードバックされるので、
さらに安定した照射が可能になる。
の強度が波高制御回路10にフィードバックされるので、
さらに安定した照射が可能になる。
なお、上記した各実施例では，パルス電流I2を発する
ための電荷を蓄える手段として二次電池を用いたが、コ
ンデンサであっても良い。
ための電荷を蓄える手段として二次電池を用いたが、コ
ンデンサであっても良い。
また、本実施例ではパルス起動信号ａの出力によっ
て、放電灯ランプ２には、その定格電流の４倍の電流が
流れるものとして説明したが、本発明は特にこれのみに
限定されるものではなく、４倍に満たない、あるいは４
倍を超える電流が流れるようにしても良いことは当然で
ある。
て、放電灯ランプ２には、その定格電流の４倍の電流が
流れるものとして説明したが、本発明は特にこれのみに
限定されるものではなく、４倍に満たない、あるいは４
倍を超える電流が流れるようにしても良いことは当然で
ある。
さらに、本実施例では、放電灯ランプ２に供給される
放電パルス電流I3を安定化するために、パルス電流I2の
波高を制御するものとして説明したが、放電パルス電流
I3そのものの波高を制御するようにしても良い。
放電パルス電流I3を安定化するために、パルス電流I2の
波高を制御するものとして説明したが、放電パルス電流
I3そのものの波高を制御するようにしても良い。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次
のような効果が達成される。
のような効果が達成される。
すなわち、照射時に必要な、定格を超える大電流の疑
似太陽光照射装置内で発生させることができるので、本
装置の設置にあたって屋内外の送配電設備に関して何等
制約がなく、どのような場所にも簡単に設置することが
できるようになる。
似太陽光照射装置内で発生させることができるので、本
装置の設置にあたって屋内外の送配電設備に関して何等
制約がなく、どのような場所にも簡単に設置することが
できるようになる。
さらに、装置内で大電流を発生させるので該大電流の
経路が短くなり、電磁ノイズの強度を容易に従来の1/10
0ないしはそれ以下に減じることができるようになる。
経路が短くなり、電磁ノイズの強度を容易に従来の1/10
0ないしはそれ以下に減じることができるようになる。
第１図は本発明の一実施例である疑似太陽光照射装置の
ブロック図、第２図は本発明の他の実施例である疑似太
陽光照射装置のブロック図である。 ２……放電灯ランプ、３……切換スイッチ、４……二次
電池、５、17……整流器、7,13……変圧器、10……波高
制御回路、11……交流電源、12……スイッチ、14……定
電流充電回路、15……コンピュータ、16……手動切換装
置、18……常光電流制御回路、19……ランプ起動回路
ブロック図、第２図は本発明の他の実施例である疑似太
陽光照射装置のブロック図である。 ２……放電灯ランプ、３……切換スイッチ、４……二次
電池、５、17……整流器、7,13……変圧器、10……波高
制御回路、11……交流電源、12……スイッチ、14……定
電流充電回路、15……コンピュータ、16……手動切換装
置、18……常光電流制御回路、19……ランプ起動回路
Claims (2)
- 【請求項１】連続点灯用の放電灯ランプを光源として用
い、光照射時には該放電灯ランプの定格電流以上の放電
パルス電流で、放電灯ランプを間欠的に放電させる疑似
太陽光照射装置であって、 非照射時には、前記定格電流に満たない微弱電流を発生
して放電灯ランプの放電を持続する手段と、 前記定格電流を超えるパルス電流を発生するための全電
荷を蓄える手段と、 照射時には、前記パルス電流を前記微弱電流に重畳して
前記放電パルス電流を生成する手段と、 前記パルス電流および放電パルス電流の少なくとも一方
の波高を制御する手段とを具備したことを特徴とする疑
似太陽光照射装置。 - 【請求項２】放電灯ランプの光強度を検出する手段をさ
らに具備し、前記波高制御手段は前記光強度に基づいて
前記波高を制御することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の疑似太陽光照射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29344889A JP2886215B2 (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 疑似太陽光照射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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1989
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