TW201021623A - Solar simulator - Google Patents

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TW201021623A
TW201021623A TW098134355A TW98134355A TW201021623A TW 201021623 A TW201021623 A TW 201021623A TW 098134355 A TW098134355 A TW 098134355A TW 98134355 A TW98134355 A TW 98134355A TW 201021623 A TW201021623 A TW 201021623A
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TW
Taiwan
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power
large power
control
light
voltage
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TW098134355A
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Seiji Yoshino
Yuji Nakanishi
Toru Hashimoto
Takashi Ooki
Masaru Watanabe
Tomoaki Ito
Yoshimasa Togawa
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Npc Inc
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/30Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp
    • H05B41/32Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp for single flash operation
    • H05B41/325Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp for single flash operation by measuring the incident light
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/006Solar simulators, e.g. for testing photovoltaic panels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

201021623 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明,係有關於在進行太陽電池之性能評價時,作 爲擬似太陽光而使用之太陽光模擬器,更詳細而言,係爲 有關於具備有閃光燈管之放射照度控制手段的太陽光模擬 器。 φ 【先前技術】 在先前技術中,作爲太陽電池模組之性能評價用太陽 光模擬器,簡便之蓄電器(以下,稱作電容器)方式的長 電弧氙氣閃光燈管係被實用化。 電容器方式閃光燈管之動作原理,係在低壓長電弧氙 氣燈管處,連接作了蓄電之電容器,並在長電弧氙氣燈管 之管外施加高電壓,而藉由從內部冷陰極電極而來之電場 放出電子來使放電電漿產生,並藉由電漿來使電容器之電 # 荷放電而使其發光。 此方法,由於係能夠僅藉由電容器之能量來對總發光 量容易地作控制,且係爲簡單之電路,因此,在照相照明 或是夜間訊號等用途中,係廣泛的普及。但是,由於伴隨 著放電,電容器之電荷係減少,而輻射照度係隨著時間而 指數函數性的降低,因此,係無法得到一定之輻射照度。 但是,若是限定在減少函數之狹窄的範圍內,則係能夠對 於變化作修正並利用在太陽電池模組之性能評價用中。此 種電容器方式閃光燈管,例如,係如圖8中所示一般,藉 -5- 201021623 由在電源與放電管之間設置有放電電容器以及觸發電路之 電路而被作驅動。又’在日本特開2001-37095號公報中 ,係揭示有氣氣閃光燈管用電源電路。 而,係週知有:在此種閃光燈管中,爲了進行太陽電 池模組之性能評價’在實用上,係只要具備有數微秒之 lkW/ m2 ( ±2 0% )之輻射照度,便已充分。 於圖9中’展示電容器方式閃光燈管中之光量與時間 之間的關係之其中一例。電容器係開始放電,而閃光燈管 0 係發光。發光量’係隨著時間而指數函數性的降低。在太 陽電池模組之性能評價中,係只要使用發光量爲〇.8kW/ m2〜1 .2kW/ m2之範圍即可。亦即是,相對於電容器之總 放電,在測定中所利用之範圍,係爲一部份,而剩餘之放 電,(圖9之斜線部),係成爲浪費。由於此多餘之放電 ,閃光燈管以及電容器係會劣化,而此些之壽命係變短。 因此,係考案有各種之在用以進行性能評價之計測結 束後便將不必要之放電停止的各種之手法,並已被實用化 Θ 。但是,從放電開始直到成爲適合於測定之輻射強度爲止 之初期大放電所致的輻射之控制,係仍未被實用化。在原 理上,此事雖係爲可能,但是,係成爲繁雜之構成,而會 將電容器方式閃光燈管之簡便性抵消,因此,至今爲止, 能夠達成簡便性之裝置,係尙未被實用化。 在太陽電池模組之性能評價用太陽光模擬器的閃光燈 管中,係要求有在數十//秒的時間內而進行電力3 00kW 電流2000A、電壓800V之控制。此種電性(若是未特別 -6 - 201021623 限定,則係將電力、電流、電壓包括性地略稱爲電性)之 控制,在現存之電子元件的額定電力下,控制係爲困難。 【發明內容】 在電性電路中,電性之控制,係藉由將電路作切斷連 接、或是在電路處設置控制阻抗,而進行之,此事,係爲 週知。在直流電中,作爲控制阻抗而使用電子元件之連續 φ 控制電路,係作爲高速回應且低雜訊之控制方式,而自古 起便被實用化,並廣泛的普及。但是,此方式,係原理性 地將控制阻抗作爲負載來起作用,並具備有會消耗電力之 特性。因此,對於構成控制阻抗之控制元件的容許消耗電 力以上之電性作控制一事,係無法進行。 在電車之電動發動機一般之大電力控制的情況時,作 爲控制阻抗,係將電阻器作切換而作控制。另一方面,直 到1 OkW程度爲止,作爲控制阻抗,電子元件係被供以實 ❹用。 本發明,係爲將現存之控制阻抗電子元件與電阻器間 之切換作組合,並藉由此,來消除身爲大電力控制切換之 缺點的非連續控制,並使身爲連續控制電路之特徵的高速 回應且低雜訊之控制成爲可能者。藉由此,而以僅使在太 陽電池模組之性能評價用太陽光模擬器中的被利用於測定 之範圍中,才使閃光燈管點燈一事作爲目的。 爲了解決上述問題,本發明,係提供一種太陽光模擬 器,其係爲使用有閃光燈管之太陽電池模組評價用太陽光 201021623 模擬器,其特徵爲:具備有電性發光連續控制手段以及電 力吸收手段,前述電性發光連續控制手段,係具備有作爲 控制阻抗而使用之1個或是複數個的大電力元件,並以使 閃光燈管以所制訂之發光量來作點燈的方式,而對前述大 電力元件作連續性的控制,前述電力吸收手段,係具備有 1個或是複數個的電力吸收元件,並藉由以切換手段來對 於前述電力吸收元件之動作作選擇,而將前述大電力元件 之消耗電力控制在所制訂之範圍內。 若依據本發明,則藉由將現存之控制阻抗電子元件與 電阻器間之切換作組合,而能夠將大電力之控制切換連續 地並且以高速回應來進行,進而,亦可進行低雜訊之控制 。故而,在太陽電池模組之性能評價用太陽光模擬器中, 能夠僅針對被利用於測定之範圍中而以一定之電流來使閃 光燈管作點燈。因此,係能夠降低閃光燈管以及電容器之 劣化。 【實施方式】 以下,針對本發明之實施形態,參考圖面而作說明。 另外,在本說明書以及圖面中,在實質性地具備有同一之 功能構成的要素處,係藉由附加相同之符號,而省略重複 之說明。 在太陽電池模組之性能評價中,明顯的,只要能夠將 閃光燈管之發光控制爲一定之光量,則原理上,光量修正 係爲不必要。又’測定時間’係只要有數微秒程度,即爲 -8 - 201021623 充分。故而,亦可在定光量之發光後,立即將發光停止, 藉由此,由於係能夠將在各構件處所施加之總電力減輕, 因此,能夠期待有使構件壽命大幅的延長之效果。爲了實 現此,係可考慮利用例如使用了 IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor )等之電性控制電路的控制方法。 然而,在太陽電極模組評價用太陽光模擬器之閃光燈 管點燈時,爲了得到在太陽電池之性能測定的進行中所需 φ 要之光量lkW/xn2,係需要300kW之巨大電力。因此, 就算是大電力用元件,元件亦會在一瞬間而被破壞。例如 ,當對於燈管施加700V之高壓電壓並驅動了 700A之定 電流的情況時,在燈管處所消耗之電力係爲300kW,而在 半導體處所消耗之電力係成爲190kW。大電力用IGBT模 組,係以數kW爲極限,而無法耐住此高電力。 因此,係考慮有在燈管與大電力元件之間插入電阻等 之電力吸收元件並將不必要之電力作吸收的方法。太陽電 Φ 池模組之性能評價,係被規格化爲藉由3種形態之光量( 0.8kW/m2、l.OkW/m2、1.2kW/m2)來作測定。因此, 係有必要對應於光量而與3種類的電性控制相對應。進而 ,若是對於由於長期間之使用而使得光量因爲燈管之壽命 而降低的事態作考慮,則電性控制係被要求能夠在廣範圍 內而成爲可變。 以下,針對作爲電力吸收元件而使用有電阻之情況的 例子作展示。爲了在廣範圍中成爲可變,僅靠單一電阻係 無法作對應。爲了發揮半導體之特性,係有必要將半導體 -9 - 201021623 在主動區域中作使用。例如,在IGBT的情況中,集極-射 極間電壓係需要成爲十數V以上。然而,由於若是可變範 圍成爲數百A,則實在是過廣,而,若是配合於電流下限 値來對電阻値作決定,則在電阻處之電壓下降係成爲過大 ,而IGBT之集極-射極間電壓係變小,並脫離出IGBT之 主動區域。亦即是,係有必要因應於電流値而動性地將電 阻値設爲可變。 因此,以下,參考圖1,針對本發明之動作原理作說 @ 明。本發明,係如圖1中所示一般,藉由電源1 1、閃光燈 管12、電力吸收區塊3以及電性發光連續控制區塊4所構 成。電力吸收區塊3,係藉由1個以上的電力吸收元件31 (Rl、R2 )、和1個以上的電力吸收元件切換開關32 ( SW)、以及切換電路34所構成。電力發光連續控制區塊 4,係藉由1個以上的大電力元件41 (IGBT )、和電流均 等化電阻42( R3)、和大電力元件驅動電路43、以及時 序控制電路44所構成。 ❹ 大電力元件41 (IGBT),係作爲連續控制阻抗而被 作使用,並以使閃光燈管以預先所設定之發光量來點燈的 方式,而被作連續性的控制。又,電力吸收區塊3,係經 由切換電路34,而以成爲能夠使電性發光連續控制區塊4 之大電力元件正常的動作之消耗電力的方式,來對電力吸 收元件切換開關32作OFF/ ON,而將電力吸收元件31動 性地作切換。
亦即是,係以使大電力元件41之消耗電力U · VCE -10- 201021623
不會超過額定電力的方式,來藉由電力吸收元件31之R1 來將電力作吸收。當IL爲大的情況時,亦即是,當VCE = —(VL+ IL · Rl ) < 10V的情況時,VCE係成爲控制範圍 外。於此情況,若是將電力吸收元件切換開關32設爲ON ,並將U · R1設爲IL · ( Rl/ / R2 )而縮小,而將VCE 升高,則係落入至控制範圍內。 於圖2中,對於本發明之太陽電池模組性能評價用太 φ 陽光模擬器中之第1實施形態作展示。 本實施形態,係如圖2中所示一般,藉由電源1 1、閃 光燈管1 2、電力吸收區塊1 03以及電性發光連續控制區塊 1 04所構成。電源1 1以及閃光燈管1 2,係與先前技術中 所使用之電容器方式閃光燈管相同。電力吸收區塊103, 係具備有:由3個的元件(R1、R2、R3)所成之電力吸 收元件131、和由2個的開關(SW、SW2)所成之電力吸 收元件切換開關132、和開關驅動電路133、以及切換判 ❹ 定電路134。此電力吸收區塊103,係對電壓VR作監視, 並經由該電壓來對於電力吸收元件131 (Rl、R2、R3)之 動作作選擇,藉由此’而成爲能夠對於後述之電性發光連 續控制區塊104的大電力元件141 (IGBT1〜IGBT4)的電 壓VCE而供給容許範圍內之電壓。 電性發光連續控制區塊1 〇4,係具備有··由4個的元 件(IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4)所成之大電力元件 141、和由與大電力元件141之各元件相對應之4個的電 阻(R4、R5、R6、R7 )所成之電流均等化電阻142、和大 -11 - 201021623 電力元件驅動電路143、和時序控制電路144、和燈管點 燈檢測電路1 45、以及電性隔離器1 46。 在大電力元件驅動電路143處,係在進行發光前,被 記憶有在閃光燈管12中所流動之電流値(光量)的設定 値。大電力元件驅動電路143,係根據此設定値,而以使 在閃光燈管12中所流動之電流成爲該電流値的方式,來 決定大電力元件141 ( IGBT1〜IGBT4 )之控制電壓VG。 燈管點燈檢測電路1 45,係將閃光燈管1 2被作點燈並 成爲了能夠進行太陽電池模組性能評價之光量一事,經由 大電力元件141(IGBT1〜IGBT4)之電壓VE而檢測出來 ,並對於時序控制電路1 44而將控制開始一事作傳達。 時序控制電路1 44,係接收從燈管點燈檢測電路1 45 而來之點燈檢出訊號151,並對於大電力元件驅動電路 143而將控制許可訊號153設爲ON,而將發光開始一事 作通知。又,同樣的,將控制許可訊號1 52設爲ON,並 經由電性隔離器146,來藉由控制許可訊號154,而對於 開關驅動電路133而將發光開始一事作通知。又,時序控 制電路144,係在將控制許可訊號152、153設爲了 ON之 後,對時間作監視,若是經過了特定之時間(從發光開始 起直到結束爲止的時間),則將控制許可訊號1 52、1 53 設爲OFF。進而,對於大電力元件驅動電路143,係在經 過了特定之時間(直到電源11成爲OFF而在電源11內之 電容器被作了充電爲止的時間)後,將控制許可訊號153 設爲ON。 201021623 電性隔離器1 46,係爲將電性發光連續控制區塊1 04 與電力吸收區塊1 03作電性絕緣,並將控制資訊(訊號) 作傳達之電子電路。 切換判定電路134、時序控制電路144、燈管點燈檢 測電路145,係藉由類比電腦或是數位電腦又或是該些之 組合,而被實現。 此種構成之本實施形態,在太陽電池模組性能評價中 Φ ,係如同下述一般的而動作。 在大電力元件驅動電路143處,係被設定有在閃光燈 管12中所流動之電流量(光量)。於此所被設定之電流 値,係對應於用以進行太陽電池模組之性能測定的3種形 態之光量(〇.8kW/m2、1.0kW/m2、1.2kW/m2)而被作 設定。 大電力元件驅動電路143,係根據在大電力元件驅動 電路143中所被設定了的電流値,而以使在閃光燈管12 Ο 中所流動之電流成爲該電流値的方式,來決定電性發光連 續控制區塊104之大電力元件104的閘極電壓Vg之電壓 値。若是決定了電壓値,則係將其與時序控制電路144之 控制許可訊號152作邏輯積,並將大電力元件141之閘極 電壓Vc輸出。另外,時序控制電路144之控制許可訊號 152’係在太陽電池模組性能評價用太陽光模擬器本體之 電源被作了投入的時間點下,而成爲ON。但是,此時, 從電源11而來之燈管點燈電流U,係由於並不存在有電 源11之放電開始觸發(trigger),故並未流動。 -13- 201021623 爲了使太陽光模擬器開始放電,而施加電源11之燈 管觸發電壓。藉由此,而流動燈管點燈電流u。爲了使電 源11開始放電,例如,係藉由推壓放電開始(觸發)開 關(省略圖示)等而進行之。 若是燈管點燈電流U開始流動,則燈管點燈檢測電路 145,係對大電力元件141 (IGBT1〜IGBT4)之電壓νΕ作 監視,而將經由VE來將閃光燈管1 2點燈並成爲了能夠進 行太陽電池模組之測定的光量一事檢測出來。若是檢測出 Q 此事,則係經由點燈檢測訊號1 5 1來將開始一事傳達至時 序控制電路144處。 時序控制電路1 44,係藉由從燈管點燈檢測電路1 45 而來之點燈檢出訊號151,來經由電性隔離器146而將切 換判定電路1 3 4之控制許可訊號1 54以及大電力元件驅動 電路143之控制許可訊號153設爲ON,而將控制開始一 事作通知。 藉由控制開始,在電力吸收區塊1 03處,係以使電性 @ 發光連續控制區塊104能夠在主動範圍內而動作的方式, 來決定電力吸收區塊103之電阻値。具體而言,係如圖3 中所示一般,若是決定了用以進行太陽電池模組之性能測 定的3形態之光量中的1個,則首先係藉由圖3之右側的 圖表來決定燈管點燈電流IL。用以得到此燈管點燈電流IL 之閘極電壓VG,係藉由圖3之中央的圖表而決定,並在 大電力元件驅動電路143中作爲設定値而被記憶。依據該 設定値,以使燈管點燈電流II流動的方式,大電力元件驅 -14- 201021623 動電路143係對閘極電壓Vc作控制,並決定VCE。電性 發光連續控制區塊104之大電力元件141,當電壓VCE過 小的情況時,係無法以定電流動作而動作,又,當過大時 ,係有損壞的可能性。爲了使其在主動範圍內動作,係以 使其成爲圖3之左側的圖表中所示之設定區域內的方式, 來對VCE作控制。 爲了將VCE保持在設定區域內,在電力吸收區塊103 φ 處,當從時序控制電路1 44而來之控制許可訊號1 52係爲 OFF的期間中,係僅對電力吸收元件13 1之R1作選擇。 藉由此,電力吸收元件切換開關132 ( SW1、SW2 )係成 爲OFF,電力吸收元件131之R2 ' R3係並不被作選擇。 如此這般,最初之電壓VR係被決定。 在切換判定電路1 34處,係在與燈管點燈電流U成比 例之電力吸收元件131的兩端電壓VR和電壓VCE間的軌 跡中,判定VR是否超過了預先所決定了的臨限値1與臨 ® 限値2。該些,係爲藉由施加在VCE處之電壓値是否落在 大電力元件(IGBT1〜IGBT4)之設定區域內一事而被 決定者。當超過了該臨限値的情況時,係將VCE2電壓不 足而成爲設定區域外一事作顯示,於此情況,係改變電阻 値,並設爲將其保持在設定區域內。 具體而言,在點燈開始後,燈管點燈電流U係隨著時 間之經過而增加,而VR係增加。當超過了臨限値1的情 況時,切換判定電路134’係爲了在R1之外而更進而對 電力吸收元件131之R2作選擇’而將電力吸收元件切換 -15- 201021623 開關132之SW1設爲ON。或者是,當預先便已得知的情 況時,則係以無關於臨限値地而對特定之電力吸收元件 1 3 1作選擇的方式來作設定。當燈管點燈電流U持續增加 ,並超過了臨限値2的情況時,切換判定電路1 34,係進 而將電力吸收元件切換開關132之SW2設爲ON,而在R1 、R2以外再進而對於電力吸收元件1 3 1之R3作選擇。例 如,當電力吸收元件1 3 1 ( 1、2、3 )之各個的電阻値係爲 相同之電阻値1Ω的情況時,藉由範圍之切換,作爲電力 _ 吸收區塊103之電阻値,係在1Ω、1/2Ω、1/3Ω之間 被作切換。其結果,燈管點燈電流U雖係隨著時間之經過 而增加,但是,由於係配合於此而相反的使電阻値減少, 亦即是使VR亦配合於此而作改變,因此,能夠將VCE保 持在設定區域內。 開關驅動電路133,係依據切換判定電路134之輸出 訊號,而將相對應之電力吸收元件切換開關132( SW1、 SW2)作 ON/OFF。 〇 另一方面,在電性發光連續控制區塊1〇4中,就算是 燈管點燈電流U隨著時間之經過而一同增加,其動作亦並 不改變,而持續輸出大電力元件141之電壓VG。 時序控制電路144,係在將控制許可訊號152、153設 爲了 ON之後,對時間作監視,若是經過了特定之時間、 亦即是經過了從發光開始起直到結束爲止的時間’則將對 於開關驅動電路133與大電力元件143之控制許可訊號 154、153 設爲 OFF。 -16- 201021623 開關驅動電路133 ’係藉由控制許可訊號154之OFF ,而將電力吸收元件切換開關132 ( SW1、SW2 )之電壓 VR 作 OFF。 大電力元件驅動電路1 4 3,係藉由控制許可訊號1 5 3 之OFF,而將大電力元件141(IGBT1〜IGBT4)之電壓 VG作OFF。藉由此,大電力元件141CIGBT1〜IGBT4) 係成爲OFF,而成爲不流動燈管點燈電流U。 φ 藉由燈管點燈電流U成爲不流動,在電源1 1處’電 源11內之開關係成爲0FF ’並成爲不會從電源11而流動 燈管點燈電流U。而後’電源11內之電容器的充電係開 始。此電源11之動作,係與先前技術之電源爲相同。但 是,在本實施形態中,相較於先前技術’被充電至電容器 中之能量的消耗量由於係爲少,因此,用以進行下一次之 點燈所需的充電時間係可縮短。 進而,時序控制電路144,係在經過了電源11成爲 ❿ OFF而在電源11內之電容器被作了充電爲止的時間後, 將大電力元件驅動電路143之控制許可訊號153設爲ON 。中介有電性隔離器之對於開關驅動電路1 3 3的控制許可 訊號1 54,係維持在OFF的狀態下。藉由此,而成爲完成 了進行下一次之發光的準備。 藉由此種動作,能夠僅在使用來進行太陽電池模組性 能評價之範圍中,來使閃光燈管發光,並且,能夠將對於 閃光燈管之光量控制在所制訂了的光量下。因此,由於係 能夠減輕閃光燈管以及電容器之負擔,故而係能夠降低閃 -17- 201021623 光燈管以及電容器之劣化。 在圖2所示之實施形態中’電力吸收區塊1〇3之電力 吸收元件131 (R1〜R3)係爲3個’作爲電力吸收區塊 103之電阻値,係可選擇3種類之電阻値。原理上’係可 藉由此3種類之電阻値的選擇’而實現閃光燈管之輻射照 度的電性控制。然而,若是在電力吸收區塊之電阻値 中存在有誤差,則如同圖4中所示一般’會有被施加於 VCE處之電壓値成爲大電力元件141(IGBT1〜IGBT4)之 設定區域之邊界附近的情況,並會有由於成爲電壓不足而 無法進行適當之動作的情況。 於圖5,展示對此問題作避免的實施形態。於圖5中 ,與圖2相異處,係在於電力吸收區塊3 03之構成,而電 性發光連續控制區塊104,係與圖2相同。電力吸收區塊 3 03,係具備有:由4個的元件(Rl、R2、R3、R4 )所成 之電力吸收元件331、和由與電力吸收元件331之各個相 對應之4個的開關(SW1、SW2 ' SW3、SW4 )所成之電 力吸收元件切換開關3 32、和開關驅動電路3 3 3、以及切 換判定電路334。此電力吸收區塊303,係對電壓VR作監 視,並經由該電壓來經由權重附加而對於電力吸收元件 33 1 ( R1〜R4)作選擇,藉由此,而成爲能夠對於電性發 光連續控制區塊104的大電力元件141 (IGBT1〜IGBT4) 的電壓VCE而供給最爲適當之電壓。 例如,如表1中所示一般,將電力吸收元件3 3 1 ( R1 〜R4)之電阻値分別設爲0.4Ω、0.6Ω ' 0.8Ω、1.0Ω, 201021623 並進行從切換判定電路3 34而來之權重附加,而對於電力 吸收區塊3 03之電阻値作選擇。經由權重附加,由於係能 夠對於電力吸收元件331 (R1〜R4)之電阻値作精密的選 擇,因此,能夠將施加於VCE處之電壓値,設定在大電力 元件141 ( IGBT1〜IGBT4 )之設定區域的中心附近處。藉 由此,就算是在電力吸收區塊3 03之電阻値中存在有誤差 ,亦能夠得到特定之電流。 φ 於圖5中,於大電力元件驅動電路143處,係根據被 設定了的光量,而以使燈管點燈電流U流動的方式來對電 壓VG作控制,並決定VCE。然而,在電性發光連續控制 區塊104之大電力元件141(IGBT1〜IGBT4)的靜特性中 ,係存在有誤差。因此,大電力元件141之各個的電流平 衡係爲差,而會有在特定之半導體處發生電流集中的情況 〇 於圖6,展示對此問題作避免的實施形態。於圖6中 φ ,與圖5相異處,係在於電性發光連續控制區塊404之構 成。電力發光連續控制區塊4〇4,係具備有:大電力元件 141(IGBT1〜IGBT4)、和電流均等化電阻142(R5〜R8 )、和大電力元件驅動電路443、和時序控制電路144、 和燈管點燈檢測電路145、以及電性隔離器146。 在電性發光連續控制區塊404中,大電力元件驅動電 路443,係對於大電力元件141 ( IGBT1〜IGBT4)之各電 壓VE個別作監視。 在此種電性發光連續控制區塊4〇4中’首先’係藉由 -19- 201021623 適當之燈管點燈電流IL,來將閃光燈管12作點燈。此時 ,在電性發光連續控制區塊404之大電力元件驅動電路 443中,係對於大電力元件141 (IGBT1〜IGBT4)之各電 壓VE4、VE5、VE6、VE7作監視,並記憶電壓VE。根據所 記憶了的電壓 VE,而求取出大電力元件141(IGBT1〜 IGBT4 )之誤差,並以使IGBT1〜IGBT4之電流平衡一致 的方式,來將大電力元件141 (IGBT1〜IGBT4)之電壓 V G作修正。 當於其後而進行發光的情況時,係使用大電力元件驅 動電路443所分別作了修正之電壓VG,來將大電力元件 141 (IGBT1〜IGBT4)作驅動。藉由此,就算是在大電力 元件14 1 ( IGBT1〜IGBT4)中存在有誤差,亦能夠將在大 電力元件141(IGBT1〜IGBT4)中所流動之電流成爲均等 〇 另一方面,由於閃光燈管12之特性,會有產生光量 之降低的情況。若是存在有光量之降低,則係無法得到正 確之太陽電池模組性能評價結果。 於圖7,展示對此問題作避免的實施形態。於圖7中 ,與圖6相異處,係在於電性發光連續控制區塊504之構 成。電力發光連續控制區塊504,係具備有:大電力元件 141(IGBT1〜IGBT4)、和電流均等化電阻 142(R5〜R8 )、和大電力元件驅動電路543、和時序控制電路144、 和燈管點燈檢測電路1 45、和電性隔離器1 46、以及光量 監視器547。 201021623 在此種電性發光連續控制區塊504中,首先’係藉由 適當之燈管點燈電流U ’來將閃光燈管12作點燈。此時 ,光量監視器547,係藉由從燈管點燈檢測電路1 45而來 之點燈檢測訊號1 5 1,而對於閃光燈管1 2之光量作監視, 並將此時之光量作記憶。 在電性發光連續控制區塊504之大電力元件驅動電路 543中,係依據藉由光量監視器547所記憶了的光量,來 ❹ 求取出光量之降低量。在大電力元件驅動電路5 43中,係 根據此求取出來之光量的降低量,而對大電力元件141 ( IGBT1〜IGBT4)之電壓VG作修正。另外,在此修正中, 針對大電力元件141 (IGBT1〜IGBT4)之誤差,係與圖6 之實施形態相同的,而將大電力元件141 ( IGBT1〜IGBT4 )之電壓VG作修正。 當於其後而進行發光的情況時,係使用大電力元件驅 動電路543所分別作了修正之電壓V(J,來將大電力元件 • I4! ( IGBT1〜IGBT4 )作驅動。藉由此,就算是發生有出 現光量之降低的情況,亦能夠對於光量作修正並得到一定 之輻射照度’因此,係能夠得到正確之太陽電池模組性能 評價結果。 以上’雖係針對本發明之適當的實施形態而作了說明 ’但是,本發明係並不被限定於此些例子中。明顯的,只 要是同業者’則能夠在申請專利範圍所記載之技術性思想 的範疇內’而思及各種之變更例或是修正例,而應理解到 ’該些亦當然係屬於本發明之技術性範圔內。 -21 - 201021623 本發明,作爲進行需要大電力之燈管的輻射照度控制 之裝置,係爲有用。 【圖式簡單說明】 圖1,係爲展示本發明之原理的區塊圖。 圖2,係爲展示本發明之實施形態的區塊圖。 圖3,係爲對於在圖2中之電壓的設定區域作說明之 圖表。 _ 圖4,係爲對於當在電力吸收區塊之電阻値中存在有 偏差的情況時之電壓作展示的圖表。 圖5,係爲展示本發明之相異之實施形態的區塊圖。 圖6,係爲展示本發明之又一相異之實施形態的區塊 圖。 圖7,係爲展示本發明之又一相異之實施形態的區塊 圖。 圖8,係爲展示先前技術之電容器方式閃光燈管的電 @ 路圖。 圖9,係爲展示電容器方式閃光燈管之光量與時間之 間的關係之其中一例的圖表。 【主要元件符號說明】 3 :電力吸收區塊 4 :電性發光連續控制區塊 1 1 :電源 -22- 201021623 1 2 :閃光燈管 3 1 ·’電力吸收元件 32 :電力吸收元件切換開關 34 :切換電路 41 :大電力元件 42 :電流均等化電阻 43 :大電力元件驅動電路 φ 44 :時序控制電路 1 0 3 :電力吸收區塊 104 :電性發光連續控制區塊 1 3 1 :電力吸收元件 132 :電力吸收元件切換開關 1 3 3 : _關驅動電路 1 3 4 :切換判定電路 1 4 1 :大電力元件 〇 142 :電流均等化電阻 143:大電力元件驅動電路 144 :時序控制電路 145 :燈管點燈檢測電路 1 4 6 :電性隔離器 1 5 1 :點燈檢測訊號 152 :控制許可訊號 1 5 3 :控制許可訊號 154 :控制許可訊號 -23 201021623 303:電力吸收區塊 3 3 1 :電力吸收元件 3 32 :電力吸收元件切換開關 3 3 3 :開關驅動電路 3 3 4 :切換判定電路 4 04 :電性發光連續控制區塊 443 :大電力元件驅動電路 504:電性發光連續控制區塊 543 :大電力元件驅動電路 547 :光量監視器 201021623 [表1]
R1=0.4Q R2=0.6Q R3=0.8Q R4=l.〇Q 電力吸收區塊之 電阻値Ω 0 0 0 0 — 0 0 0 1 1.00 0 0 1 0 0.80 0 0 1 1 0.44 0 1 0 0 0.60 0 1 0 1 0.63 0 1 1 0 0.34 0 1 1 1 0.20 1 0 0 0 0.40 1 0 0 1 0.29 1 0 1 0 0.27 1 0 1 1 0.15 1 1 0 0 0.24 1 1 0 1 0.12 1 1 1 0 0.11 1 1 1 1 0.07
-25-

Claims (1)

  1. 201021623 七、申請專利範团: 1. 一種太陽光模擬器,係爲使用有閃光燈管之太陽 電池模組性能評價用太陽光模擬器,其特徵爲: 具備有電性發光連續控制手段以及電力吸收手段, 前述電性發光連續控制手段,係具備有作爲控制阻抗 而使用之1個或是複數個的大電力元件,並以使閃光燈管 以所制訂之發光量來作點燈的方式,而對前述大電力元件 作連續性的控制, _ 前述電力吸收手段,係具備有1個或是複數個的電力 吸收元件’並藉由以切換手段來對於前述電力吸收元件之 動作作選擇,而將前述大電力元件之消耗電力控制在所制 訂之範圍內。 2 ·如申請專利範圍第1項所記載之太陽光模擬器, 其中,前述電性發光連續控制手段,係具備有前述閃光燈 管之光量的檢測手段,並以使前述光量成爲所制訂之値的 方式,而對前述大電力元件作控制。 ® 3 .如申請專利範圍第1項所記載之太陽光模擬器, 其中,前述電性發光連續控制手段,係具備有將前述大電 力元件所致之控制輸出値各別的檢測出來之手段,並以使 前述控制輸出値成爲所制訂之値的方式,而對控制輸入値 作修正。 4.如申請專利範圍第1項所記載之太陽光模擬器, 其中,係經由類比電腦、數位電腦、或者是該兩者,來對 前述大電力元件作動性控制。 -26- 201021623 5. 如申請專利範圍第1項所記載之太陽光模擬器, 其中,前述切換手段,係藉由大電力元件之控制而被作動 〇 6. 如申請專利範圍第1項所記載之太陽光模擬器, 其中,前述電力吸收手段,係經介於電性隔離器而被與前 述電性發光連續控制手段相連接。
    -27-
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