RU2670706C1 - Оптопара с эллипсоидальным отражателем - Google Patents
Оптопара с эллипсоидальным отражателем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670706C1 RU2670706C1 RU2017147138A RU2017147138A RU2670706C1 RU 2670706 C1 RU2670706 C1 RU 2670706C1 RU 2017147138 A RU2017147138 A RU 2017147138A RU 2017147138 A RU2017147138 A RU 2017147138A RU 2670706 C1 RU2670706 C1 RU 2670706C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- xenon lamp
- optocoupler
- ellipsoidal reflector
- housing
- solar cell
- Prior art date
Links
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/941—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated using an optical detector
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую. Оптопара содержит источник света, фотопреобразователь и корпус. Согласно изобретению в качестве источника света использована ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, при этом корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материал. На внешней боковой поверхности корпуса выполнены распределители потенциалов. В оптопару дополнительно включены растр и эллипсоидальный отражатель. Растр и батарея солнечных элементов расположены на одной оси, совпадающей с осью корпуса. В одном торце корпуса расположен эллипсоидальный отражатель, растр и ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, при этом ксеноновая лампа расположена вдоль оптической оси эллипсоидального отражателя, в центре которого выполнено отверстие, куда входит один электрод ксеноновой лампы. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике преобразования световой энергии в электрическую.
Известна резистивная оптопара, состоящая из источника света, фотопреобразователя и корпуса, между которыми имеется оптическая связь и обеспечена электрическая изоляция. В качестве фотопреобразователя в этой оптопаре используется фоторезистор или полупроводниковый резистор. Источником света в резистивной оптопаре может служить сверхминиатюрная лампочка накаливания (Иванов В.И. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник / В.И. Иванов, А.И. Аксенов, A.M. Юшин - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Энергоатоиздат, 1989. - 448 с, с. 309.
Это устройство обладает низкой выходной мощностью из-за использования источника света с малой мощностью и фотопреобразователя, рассчитанного на преобразования светового излучения малой мощности и низкой электрической прочности из-за малого расстояния между источником света и фотопреобразователем.
Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей оптопары путем увеличения ее мощности и электрической прочности.
Задача, на решение которой направлено техническое решение, достигается тем, что в оптопаре содержащей источник света, фотопреобразователь, корпус, в качестве источника света источника света используется ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материала на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, дополнительно включен растр, эллипсоидальный отражатель, растр, и батарея солнечных элементов расположены на одной оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце корпуса расположен эллипсоидальный отражатель, растр и ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, а ксеноновая лампа расположена вдоль оптической оси эллипсоидального отражателя, в центре которого имеется отверстие куда входит один электрод ксеноновой лампы.
На чертеже показана предлагаемая оптопара с эллипсоидальным отражателем.
Она содержит ксеноновую лампу 1, эллипсоидальный отражатель 2, растр 3, корпус 4 выполненный в виде трубы из диэлектрического материала на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, батарею солнечных элементов 5.
При отсутствии электрического тока на выходе оптопара отсутствует электрический ток.
При поступлении электрического тока на ксеноновую лампу 1 оптическое излучение отраженное от эллипсоидального отражателя 2 поступает на раст 3, пройдя раст далее через корпус 4, выполненный в виде трубы из диэлектрического материала на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, поступает на батарею солнечных элементов 5. В батарее солнечных элементов 5 световое излучение преобразовывается в электрический ток и через выводы батарее солнечных элементов далее передается потребителю.
Стрелками показан ход световых лучей.
Увеличение электрической прочности оптопары достигается за счет того, что благодаря предлагаемой конструкции оптопары увеличивается расстояние между источником света, в качестве которого используется ксеноновая лампа 1, и ее фотопреобразователем, в качестве которого используется батарея солнечных элементов 5.
Увеличение выходной мощности оптопары достигается за счет использования в ее составе в качестве источника света трубчатой ксеноновой лампы 1, а в качестве фотопреобразователя батареи солнечных элементов 5.
При мощности ксеноновой лампы 150 Вт, при КПД преобразовании излучения лампы солнечными элементами ~70% мощность электрического тока на выходе оптопары может быть ~80 Вт с учетом потерь, возникающих при передаче оптического излучения от трубчатой ксеноновой лампы к батарее солнечных элементов. Для этого в качестве солнечных элементов, прежде всего, могут быть использованы многослойные структуры, обеспечивающие каскадное преобразование оптического излучения. Для этих целей могут быть использованы трех- и четырехкомпонентные соединения элементов III и V групп Периодической системы. Кроме того, могут быть использованы гетероструктуры с вариозной базой, когда на выходе создается широкозонное окно, соответствующее максимальной ширине спектра преобразовываемого излучения, а база имеет переменное по глубине значение εg (благодаря плавному изменению состава, уменьшающегося по мере углубления). Такие структуры можно получить, используя двойные, тройные и четвертные соединения на базе компонент, входящих в состав GaAs [Кирин И.Г. Потери энергии в источниках вторичного электропитания с системами гальванической развязки «Источник оптического излучения фотоэлектрический преобразователь» / Кирин И.Г. // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2014. №4. - С. 153-157].
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленная оптопара обладает более высокой выходной мощностью и более высокой электрической прочностью.
Claims (1)
- Оптопара с эллипсоидным отражателем, содержащая источник света, фотопреобразователь, корпус, отличающаяся тем, что в качестве источника света используется ксеноновая лампа, в качестве фотопреобразователя - батарея солнечных элементов, корпус выполнен в виде трубы из диэлектрического материала, на внешней боковой поверхности которого имеются распределители потенциалов, дополнительно включен растр, эллипсоидальный отражатель, растр и батарея солнечных элементов расположены на одной оси, совпадающей с осью корпуса, выполненного в виде трубы, в одном торце корпуса расположен эллипсоидальный отражатель, растр и ксеноновая лампа, а во втором торце - батарея солнечных элементов, а ксеноновая лампа расположена вдоль оптической оси эллипсоидального отражателя, в центре которого имеется отверстие, куда входит один электрод ксеноновой лампы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017147138A RU2670706C9 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Оптопара с эллипсоидальным отражателем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017147138A RU2670706C9 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Оптопара с эллипсоидальным отражателем |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670706C1 true RU2670706C1 (ru) | 2018-10-24 |
| RU2670706C9 RU2670706C9 (ru) | 2018-11-29 |
Family
ID=63923413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017147138A RU2670706C9 (ru) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Оптопара с эллипсоидальным отражателем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670706C9 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0243317A2 (de) * | 1986-04-23 | 1987-10-28 | Sibalco, W. Siegrist & Co. AG | Optokoppler |
| UA81905C2 (en) * | 2004-10-08 | 2008-02-25 | Юрий Юрьевич Бачериков | Optocoupler |
| RU2618964C1 (ru) * | 2016-03-10 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Оптопара с шаровой лампой |
| RU2627565C1 (ru) * | 2016-07-11 | 2017-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Оптопара с катадиоптрической линзой |
-
2017
- 2017-12-29 RU RU2017147138A patent/RU2670706C9/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0243317A2 (de) * | 1986-04-23 | 1987-10-28 | Sibalco, W. Siegrist & Co. AG | Optokoppler |
| UA81905C2 (en) * | 2004-10-08 | 2008-02-25 | Юрий Юрьевич Бачериков | Optocoupler |
| RU2618964C1 (ru) * | 2016-03-10 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Оптопара с шаровой лампой |
| RU2627565C1 (ru) * | 2016-07-11 | 2017-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Оптопара с катадиоптрической линзой |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2670706C9 (ru) | 2018-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Freunek et al. | Maximum efficiencies of indoor photovoltaic devices | |
| CN101572510B (zh) | 太阳能供电装置及包括该供电装置的照明系统 | |
| RU2627565C1 (ru) | Оптопара с катадиоптрической линзой | |
| US20150288291A1 (en) | Solar photovoltaic power conversion apparatus | |
| EP2226852B1 (en) | Low cost solar cell | |
| KR101334092B1 (ko) | 랙 타입 구조를 가지는 태양광 충전장치 | |
| CN102780398A (zh) | 智能太阳能光伏电池板的组件优化器及其控制方法 | |
| RU2670706C1 (ru) | Оптопара с эллипсоидальным отражателем | |
| RU2618964C1 (ru) | Оптопара с шаровой лампой | |
| RU2672784C1 (ru) | Оптопара с трубчатой ксеноновой лампой | |
| WO2010048484A2 (en) | Optical spectral concentrator, sensors and optical energy power systems | |
| CN104485501B (zh) | 石墨烯三输出端口结构的可调太赫兹波耦合器 | |
| Peña et al. | GaAs multiple photovoltaic converters with an efficiency of 45% for monochromatic illumination | |
| Minnaert et al. | The suitability of organic solar cells for different indoor conditions | |
| RU2633934C1 (ru) | Оптопара | |
| RU2752615C1 (ru) | Оптопара с полупроводниковым лазером | |
| JP2010073396A (ja) | 採光装置 | |
| US9236517B2 (en) | Solar concentrator assembly having a converging element to converge the multiple light beams with different wavelengths from a sunlight splitting element | |
| CN105987339B (zh) | 一种太阳能激光灯 | |
| RU122526U1 (ru) | Концентратор световой энергии для солнечных батарей | |
| US10667364B2 (en) | Lamp dimming circuit with electricity leakage preventing function | |
| WO2023192016A2 (en) | Nonreciprocal solar thermophotovoltaics | |
| Minnaert et al. | WHICH TYPE of solar cell is best for low power indoor devices? | |
| Frolova | Effective Application of Plasma Lighting Facility Based on Electrodeless Sulfur Lamp for Electrical Regeneration | |
| de Arquer et al. | Solution-processed nanomaterials for advanced optoelectronic and energy applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191230 |