Claims (3)
Изобретение относитс к области электроизмерительной техники и предназначено дл измерени вольтамперны характеристик солнечных батарей при наземных испытани х батарей и их эле ментов в процессе производства. Наиболее близким к предлагаемому технической сущности вл етс устройство дл испытани полупроводниковых солнечных батарей, содержащее источник питани , соединенный с регул тором и коммутатором, первый из которых соединен с осветителем и. датчиком температуры, а второй - t датчиком температуры, блоком измерени , характеристик и солнечной бэтареей, котора соединена с датчиком темпера туры и осветителем О Недостатком устройства вл етс отсутствие ограничени тока источника питани при подключении к нему солнечной батареи и св заннре с этим механическое разрушение элементов ба тареи. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей, повышение надежности и быстродействи . Поставленна цель достигаетс тем, что в известное устройство, содержащее источник питани , выход которого соединен со входом коммутатора, второй вывод которого соединен с выводом блока измерени характеристик, а третий вывод соединен с выводом солнечной батареи, вход которой соединен с выходом осветител , а выход .- со входом датчи ка температуры, выход которого соединен со входом рёгул тора , введены источник опорного напр жени , элемент сравнени , усилитель , программно-временной блок и цифро-аналоговый преобразователь, причем второй вывод блока измерени характеристик соединен с выводом осветител , вход соединен с выходом датчика температуры, а выход соединен с первым и вторым входами программно-временного блока, Bi - выводы которого соединены с соответствующими выводами блока измерени характеристик , второй выход которого соединен со входом источника опорного напр жени , выход которого соединен со входом цифро-аналогового преобразовател и вторым входом регул тора, выхо которого соединен со входом элемента сравнени , выход которого соединен со входом усилител , а второй вход - с выходом цифро-аналогового преобразова тел , второй выход которого соединен с третьим входом программно-временного блока, выход которого соединен со вторым входом цифро-аналогового преобразовател , а четвертый вход с выходом усилител и третьим входом регул тора, второй выход которого со единен со входом источника питани . Кроме того, цифро-аналоговый преобразо ватель содержит счетчик и делитель, причем второй вход и второй выход цифро-аналогового преобразовател соединены соответственно со входом и выходом счетчика, второй выход которо го соединен со входом делител , второ ВХОД И выход которого соединены соот ветственно со входом и выходом цифроаналогового преобразовател . При этом программно-временный бло содержит генератор, первый и второй элемент И, элемент ИЛИ, делитель частоты и инвертор, причем первый и второй вход первого элемента И соеди нены соответственно с первым и четвертым входом программно-временного блока, третий вход соединен с генера тором и входом второго элемента И, а выход соединен со входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом программно-временного блока, а второй вход соединен с выходом инвертора , вход которого соединен с . выходом второго элемента И, а В1 выводы - с соответствующими 85 выводами программно-временного блока, трет вход которого соединен со вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом делител частоты, вход которого соединен со вторым входом программио-временного блока. На чертеже приведена структурна схема устройства. Устройство содержит источник 1 пи тани , осветитель 2, блок 3 измерени характеристик, коммутатор k, регул тор 5, датчик 6 температуры, источни 7 опорного напр жени , элемент 8 сравнени , усилитель 9, программновременный блок 10 и цифро-аналоговый преобразователь 11. Программно-временный блок 10 содержит генератор 12, первый элемент И 13, второй элемент И Н, элемент ИЛИ 15, инвертор 16, делитель 17 частоты. Цифро-аналоговый преобразователь содержит делитель 18 и счетчик 19. Устройство соединено с испытываемой полупроводниковой солнечной йатареей 20. Устройство работает следующим образом . Источник 7 опорного напр жени на входе регул тора 5 устанавливает напр жение, пропорциональное температуре , при которой производ тс испытани солнечной батареи. Одновременно это напр жение воздействует на делитель 18. Устанзвливаетс также коэффициент делени частоты по выводам В| делител 17 частоты, чем обеспечиваетс установка времени нагрева испытываемой солнечной батареи до заданного значени температуры. При отсутствии управл ющего сигнала на входах элемента И 13 и инвертора 16 импульсы от генератора 12 через элемент И 1 4 проход т на делитель частоты 17 и после делени поступают на счетчик 19 через элемент ИЛИ 15. Счетчик измен ет свои состо ни и управл ет делителем 18 таким образом, что выходное напр жение цифро-аналогового преобразовател 11 с течением времени уменьшаетс до нул . Это линейно-падающее напр жение пропорциональное д Т 3 W А U.T 2, - заданное приращение температуры во времени (т.е. заданна скорость нагрева испытываемой батареи) ; Т значение заданной температуры испытываемой батареи; Тц - значение начальной температуры испытываемой батареи , поступает на вход элемента сравнени В, на другой вход которого поступает напр жение с выхода регул тора 5, пропорциональное ДТ где 4.Т - истинное приращение температуры во времени (т.е.. истинна скорость нагрева испытываемой батареи); Ту,- истинна температура испытываемой батареи, котора выдел етс регул тором 5, осуществл ющим сравнение напр жени источника опорного напр жени 7 и датчика температуры . 5 На йыходе элемента сравнени 8 формируетс напр жение, пропорциональное отклонению от заданной скоpoctи нагрева, т.е. пропорциональное л(дТ) адТ - дТ, которое усиливаетс усилителем 9 и подаетс на вход регу л тора 5. который управл ет величиной тока источника 1 испытани , проход щего через коммутатор k и солнеч ную батарею 20, тем самым компенсиру отклонени от заданной скорости нагрева солнечной батареи при испытани х . По истечении времени разогрева испытываемой батареи на выходе цифро-аналогового преобразовател 11 напр жение становитс равным нулю и программно-временной блок 10 прекращает выдачу импульсов на цифроаналоговый преобразователь 11, так как с выхода счетчика 19. закрываетс элемент И k, пропускавший ранее импульсы генератора 12 на делитель частоты 17. Следовательно, на вход элемента сравнени 8 поступает только напр жение , пропорциональное йТ с выхода регул тора 5 (ДТь 0) и система регулировани переходит на режим поддержани заданной скорости нагрева в режим поддержани заданной температуры, jo при котором можно снимать вольтампер ные характеристики батареи. Включаетс блок 3 измерени характеристик , который управл ет коммутатором и осветителем 2. Коммутато k на врем светового импульса отключает источник 1 питани от солнечной батареи и подключает к ней измерител ные входы блока 3 изменени характеристик . Одновременно включаетс импульсный осветитель, обеспечивающий во времени световой поток трапецеидальной формы. В течение действи светового импульса , блок измерени характеристики 3 устанавливает заданные значени нагрузки на испытываемую батарею 20 и регистрирует ток и напр жение. По истечении времени действи светового импульса по сигналу импульс ного осветител 2 блок 3 измерени характеристик отключает измерительные входы от солнечной батареи и подключает источник 1 питани к батарее. Тем самым, система регулировани температуры снова включаетс в режим под держани заданного значени температуры испытываемой батареи. 8 Дл ускорени разогрева испытываемых солнечных батарей, когда , т.е. TH TH напр жение на выходе усилител 9 открывает элемент И 13 и импульсы от генератора 12 через элемент И 13, элемент ИЛИ 15, мину делитель 17 частоты, поступают на вход счетчика 19 цифро-аналогового преобразовател 11. На выходе управл емого делител 18 устанавливаетс напр жение, соответствующее условию дТз дТ, т.е. « Тц, при котором на выходе усилител 9 устанавливаетс напр жение, меньшее или равное нулю, и элемент И 13 закрываетс . Таким образом, перед измерением характеристик солнечных батарей, они нагреваютс до заданной температуры с заданной скоростью, не превышающей предельную эксплуатационную, а после нагрева температура батарей поддерживаетс на заданном уровне. Формула изобретени 1. Устройство дл испытани полупроводниковых солнечных батарей, соержащее источник питани , выход которого соединен со входом коммутатора. второи вывод которого соединен с выводом блока измерени характеристик, а третий выво соединен с выводом солнечной батареи, вход которой соединен с выходом осветител , а выходсо входом датчика температуры, выход которого соединен со входом регул тора , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, повышени надежности и быстродействи в него введены источник опорного напр жени , элемент сравнени , усилитель, программно-временный блок и цифро-аналоговый преобразователь , причем второй вывод блока измерени характеристик соединен с выводом осветител , вход соединен с выходом датчика температуры, а выход соединен с первым и вторым входами программно-временного блока, В1 выводы которого соединены с соответствующими выводами блока измерени характеристик , второй выход которого соединен со входом источника опорного напр жени , выход которого соединен со входом цифро-аналогового преобразовател и вторым входом регул тора, выход которого соединен со входом элемента сравнени , выход которого соединен со входом усилител , а второй вход с выходом цифро-аналогового преобразовател , второй выход которого соединен с третьим выходом программновременного блока, выход которого соединен со вторым входом цифро-аналогового преобразовател , а четвертый вход - с выходом усилител и третьим входом регул тора, второй выход кото рого соединен со входом источника питани . The invention relates to the field of electrical measuring equipment and is intended to measure the volt-ampere characteristics of solar cells during ground-based testing of batteries and their elements in the production process. Closest to the proposed technical entity is a device for testing semiconductor solar cells containing a power source connected to a controller and a switch, the first of which is connected to the illuminator and. temperature sensor, and the second t temperature sensor, measuring unit, characteristics, and solar battery, which is connected to the temperature sensor and illuminator. O The drawback of the device is the absence of limiting the current of the power source when the solar battery is connected to it and the elements are mechanically damaged. ba tarei. The purpose of the invention is to enhance the functionality, increase reliability and speed. This goal is achieved in that a known device containing a power source, the output of which is connected to the input of the switch, the second output of which is connected to the output of the performance measurement unit, and the third output is connected to the output of the solar battery, the input of which is connected to the output of the illuminator, and the output. - with the temperature sensor input, the output of which is connected to the input of the regulator, the reference voltage source, the comparison element, the amplifier, the program-time unit and the digital-analog converter, and the second The output of the performance measurement unit is connected to the output of the illuminator, the input is connected to the output of the temperature sensor, and the output is connected to the first and second inputs of the software-time unit, Bi - the outputs of which are connected to the corresponding outputs of the performance measurement unit, the second output of which is connected to the input of the reference source voltage, the output of which is connected to the input of the digital-analog converter and the second input of the regulator, the output of which is connected to the input of the comparison element, the output of which is connected to the input of the amplifier Ate, and the second input - with the output of a digital-analogue conversion of bodies, the second output of which is connected to the third input of the software-time unit, the output of which is connected to the second input of the digital-analogue converter, and the fourth input with the amplifier output and the third input of the controller, the second the output of which is connected to the input of the power supply. In addition, the digital-analog converter contains a counter and a divider, with the second input and the second output of the digital-analog converter being connected respectively to the input and output of the counter, the second output of which is connected to the input of the divider, the second input and output of which are connected respectively to the input and output digital-to-analog converter. In this case, the software-time block contains a generator, the first and second element AND, the OR element, a frequency divider and an inverter, with the first and second input of the first element AND connected to the first and fourth input of the software-temporary unit, respectively, the third input is connected to the generator and the input of the second element is AND, and the output is connected to the input of the OR element, the output of which is connected to the output of the program-time block, and the second input is connected to the output of the inverter, the input of which is connected to the output of the second element is And, and the B1 pins are with the corresponding 85 pins of the program-time block, the tert input is connected to the second input of the second element I, the third input is connected to the output of the frequency divider, the input of which is connected to the second input of the program time unit. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a power source 1, an illuminator 2, a characteristic measurement unit 3, a switch k, a controller 5, a temperature sensor 6, a reference voltage source 7, a reference element 8, an amplifier 9, a program-time unit 10, and a digital-to-analog converter 11. Software -time block 10 contains a generator 12, the first element And 13, the second element AND N, the element OR 15, the inverter 16, the divider 17 frequency. The digital-analog converter contains a divider 18 and a counter 19. The device is connected to the semiconductor solar battery 20 being tested. The device operates as follows. The reference voltage source 7 at the input of the regulator 5 sets a voltage proportional to the temperature at which the solar cell is tested. At the same time, this voltage acts on the divider 18. The frequency division factor is also determined from the terminals B | a frequency divider 17, which ensures that the heating time of the tested solar battery is set to a predetermined temperature value. In the absence of a control signal at the inputs of the element And 13 and the inverter 16, the pulses from the generator 12 through the element 1 1 4 pass to the frequency divider 17 and after dividing go to the counter 19 through the element OR 15. The counter changes its state and controls the divider 18 such that the output voltage of the digital-to-analog converter 11 decreases to zero over time. This linearly falling voltage is proportional to d T 3 W A U.T 2, is the specified temperature increment over time (i.e. the given heating rate of the tested battery); T is the setpoint temperature of the tested battery; TC is the value of the initial temperature of the tested battery, is fed to the input of the comparison cell B, to the other input of which voltage is supplied from the output of controller 5, proportional to the DT where 4.T is the true temperature increment over time (i.e. the true heating rate of the test batteries); Tu is the true temperature of the battery under test, which is detected by controller 5, which compares the voltage of the voltage source 7 and the temperature sensor. 5 On the output of the element of comparison 8, a voltage is formed that is proportional to the deviation from the specified heating rate, i.e. proportional l (dT) adT - dT, which is amplified by amplifier 9 and fed to the input of controller 5. which controls the current value of test source 1 passing through switch k and solar battery 20, thereby compensating for deviations from a given heating rate solar battery when tested. After the warm-up time of the battery under test at the output of the digital-analog converter 11, the voltage becomes zero and the software-time unit 10 stops outputting pulses to the digital-analog converter 11, since the output of the counter 19, And, which passed the generator pulses 12 to frequency divider 17. Therefore, only the voltage proportional to Т from the output of controller 5 (DТi 0) is fed to the input of the comparison element 8 and the control system switches to the mode of maintaining the set minute heating at a predetermined temperature maintaining mode, jo at which can be removed nye volt-ampere characteristics of the battery. The parameter measurement unit 3 is turned on, which controls the switch and the illuminator 2. The switch k for the duration of the light pulse shuts off the solar power supply 1 and connects the measurement inputs of the characteristic change unit 3 to it. At the same time, a pulsed illuminator is switched on, providing a trapezoidal luminous flux over time. During the action of the light pulse, the characteristic measurement unit 3 sets the load to the test battery 20 and registers the current and voltage. After the time of action of the light pulse according to the signal of the pulse illuminator 2, the characteristic measurement unit 3 disconnects the measurement inputs from the solar battery and connects the power source 1 to the battery. Thereby, the temperature control system is again put into operation to maintain the setpoint temperature of the test battery. 8 To accelerate the heating of the solar cells tested, i.e. TH TH voltage at the output of amplifier 9 opens element 13 and pulses from generator 12 through element 13, element 15, mine frequency divider 17, is fed to the input of counter 19 of the digital-analog converter 11. At the output of controlled divider 18, life corresponding to the condition dTz dT, i.e. "The TC at which the output of the amplifier 9 is set to a voltage less than or equal to zero, and the element And 13 is closed. Thus, before measuring the characteristics of solar cells, they are heated to a predetermined temperature at a given speed not exceeding the operating limit, and after heating, the temperature of the batteries is maintained at a predetermined level. Claim 1. A device for testing semiconductor solar cells, containing a power source, the output of which is connected to the input of the switch. The second output of which is connected to the output of the characteristic measurement unit, and the third output is connected to the output of the solar battery, the input of which is connected to the output of the illuminator, and the output to the input of the temperature sensor, the output of which is connected to the input of the regulator, in order to extend the functionality , to increase reliability and speed, a voltage source, a reference element, an amplifier, a software-time block and a digital-to-analog converter are entered into it, the second output of the measuring block The characteristics are connected to the lighter output, the input is connected to the output of the temperature sensor, and the output is connected to the first and second inputs of the software-time unit, B1 whose terminals are connected to the corresponding outputs of the performance measurement unit, the second output of which is connected to the input of the reference voltage source, connected to the input of the D / A converter and the second input of the regulator, the output of which is connected to the input of the comparison element, the output of which is connected to the input of the amplifier, and the second input to the output m digital-to-analog converter, a second output is connected to a third output programmnovremennogo unit, whose output is connected to a second input of digital-to-analog converter, and a fourth input - with the output of the amplifier and the third input of the regulator, the second output koto cerned connected to the input power source.
2.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что цифро-аналоговый преобразователь содержит . счетчик и делитель, Причем второй вход и второй выход цифро-аналоговог преобразовател соединены соответственно со входом и выходом счетчика, второй выход которого соединен со вх дом делител , второй вход и выход которого соединены соответственно со входом и выходом цифро-аналогового преобразовател . 2. The device according to claim 1, characterized in that the digital-to-analog converter contains. counter and divider; Moreover, the second input and the second output of the digital-analog converter are connected respectively to the input and output of the counter, the second output of which is connected to the input of the divider, the second input and output of which are connected respectively to the input and output of the digital-analog converter.
3.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что программно временный блок содержит генератор, первый и второй элемент И, элемент ИЛИ, делитель частоты и- инвертор, причем первый и второй вход первого элемента И соединены соответственнос первым и четвертым входом программно-временного , блока, третий вход соединен с генератором и входом второго элемента И, а выход соединен со входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом программновременного блока, а второй вход соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с выходом второго элемента И, а В1 выводы - с соответствующими Bi выводами программно-временного блока, третий вход которого соединен со вторым входом второго эле мента И, третий вход которого соединен с выходом делител частоты, вход которого соединен со вторым входом программно-временного блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 509842, кл. G 01 R 27/28, 1974 (прототип).3. The device according to claim 1, characterized in that the software time block contains a generator, the first and second element AND, the element OR, the frequency divider and the inverter, with the first and second input of the first element AND connected respectively to the first and fourth input of the software-time unit, the third input is connected to the generator and the input of the second element AND, and the output is connected to the input of the OR element, the output of which is connected to the output of the program-time block, and the second input is connected to the output of the inverter, whose input is connected to the output of the second And ementa and terminals B1 - Bi with the corresponding terminals program-timing unit, a third input coupled to a second input of the second AND of the element, a third input coupled to an output of the frequency divider having an input coupled to a second input of the program-timing unit. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 509842, cl. G 01 R 27/28, 1974 (prototype).