LED Solar Simulator โมดูลบอร์ด PCBA 200-1750Nm
การออกแบบระบบออปติคัลของ LED Solar Simulator จำเป็นต้องผ่านการประมวลผลของ “ระบบแหล่งกำเนิดแสง – คอนเดนเซอร์ – ผู้รวมออพติคอล – กระจกคอลลิมู”. ผ่านการทำงานร่วมกันของหลาย ๆ องค์ประกอบ, มันจำลองการฉายรังสีสุริยแสงและสมดุล collimation, ความสม่ำเสมอและการจับคู่สเปกตรัม. ระบบแหล่งกำเนิดแสงใช้เลนส์ collimating เฉพาะเพื่อลดมุมแตกต่างให้อยู่ภายใน 2 °และตรงกับสเปกตรัมตาม AM1.5. คอนเดนเซอร์ใช้กระจกพาราโบลาเพื่อลดการสูญเสีย, ผู้รวมออพติคอลใช้การสะท้อนแสงเพื่อออกแสง, และกระจก collimating ปล่อยจุดแสงคู่ขนาน. พึ่งพากลุ่มเกือบ 20 ปีแห่งประสบการณ์ในการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์ทดสอบระดับสูง, luminbox การวัดและควบคุม Zicuang ของ Zicuang ได้รับความคุ้มครองเส้นทางเทคนิคสามเส้นทาง: นำ, หลอดฮาโลเจน, และโคมไฟซีนอน. ข้อความต่อไปนี้จะให้รายละเอียดการออกแบบระบบออปติคัลของ LED Solar Simulator.
องค์ประกอบและหลักการทำงานของ LED Solar Simulator
1_upscayl_3x_high-fidelity-4x.png
โครงสร้างออปติคัลแผนผังแผนภาพของ LED Solar Simulator
ตัวจำลองแสงอาทิตย์ LED ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดไฟ LED, เลนส์ collimating มุมเล็ก ๆ, กระจกพาราโบลา, ผู้รวมออพติคอลและอื่น ๆ. เมื่อ LED Solar Simulator ทำงาน, แสง Lambertian ที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง LED จะถูกเปลี่ยนเป็นลำแสงแสงคู่ขนานหลังจากผ่านเลนส์ collimating. ลำแสงแสงนี้มาบรรจบกันโดยกระจกพาราโบลาและเข้าสู่อินทิกเตอร์ออปติคัล, ในกรณีที่มีการสะท้อนหลายครั้ง. การสะท้อนแต่ละครั้งจะเป็นแหล่งกำเนิดแสงเสมือนจริง, และในที่สุดแสงก็สามารถทำได้ผ่านการซ้อนทับของแหล่งกำเนิดแสงเสมือนจริงหลายแหล่ง. ลำแสงแสงแบบสม่ำเสมอจะออกไปพร้อมกันผ่านกระจกพาราโบลาและสร้างพื้นผิวการฉายรังสีที่สม่ำเสมอบนพื้นผิวทดสอบในระยะที่กำหนด. เมื่อมองจากทิศทางของแสงเหตุการณ์, ปรากฏว่ามันมาจากไฟล์ “ระยะที่ไม่มีที่สิ้นสุด” ของดวงอาทิตย์, ดังนั้นการจำลองการฉายรังสีสุริยะ.
การออกแบบระบบแหล่งกำเนิดแสง
การออกแบบแสง collimated
Collimated Post-Distribution Curve ของ 2_upscayl_3x_high-fidelity-4x.png
แสงที่ปล่อยออกมาโดย LED จะตามมาจากการกระจายของ Lambertian และมีมุมแตกต่างกันมาก (ครึ่งมุมมักจะมากกว่า 60 °), ดังนั้นจึงต้องมีการกระจายแสงทุติยภูมิเพื่อให้ได้ collimation ของเส้นทางแสง. ในการออกแบบ, เลนส์ collimating มุมเล็ก ๆ ตามทฤษฎีของแหล่งกำเนิดแสงพื้นผิวและรังสีส่วนขอบถูกนำมาใช้. วัสดุเลนส์ทำจาก polymethyl methacrylate ด้วยดัชนีการหักเหของแสงของ 1.49, ซึ่งมีการส่งผ่านแสงสูงและต้นทุนการประมวลผลต่ำ. ผ่านการควบคุมการหักเหของแสงโดยเลนส์, มุมแตกต่าง (ครึ่งมุม) ของแสงสามารถลดลงได้ภายใน 2 °. การออกแบบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแสงจะเกิดขึ้นอย่างเข้มข้นภายในรูรับแสงของผู้รวบรวมออปติคัล, การปรับปรุงอัตราการใช้พลังงานแสงอย่างมีนัยสำคัญและวางรากฐานสำหรับการกระจายแสงที่ตามมาในภายหลังและ collimation.
2. การออกแบบสเปกตรัม
การจับคู่สเปกตรัมเป็นตัวบ่งชี้หลักสำหรับการจำลองแสงธรรมชาติ. การเลือกชิป LED และชุดค่าผสมควรขึ้นอยู่กับสเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์มาตรฐาน AM1.5. การออกแบบครอบคลุมช่วงสเปกตรัม 300Nm ถึง 1100Nm, และชิป LED วงเดียวถูกเลือกในแปดวงกุญแจ (300-400NM, 400-500NM, 500-600NM, 600-700NM, 700-800NM, 800-900NM, 900-1000NM, 1000-1100NM) และจัดเรียงในอาร์เรย์บนพื้นผิว. ด้วยการควบคุมเอาต์พุตกระแสไฟฟ้าและความเข้มแสงของชิป LED ของแต่ละวงอย่างแม่นยำ, การจับคู่ที่คล้ายคลึงกันสูงกับสเปกตรัม AM1.5 สามารถทำได้, เป็นไปตามข้อกำหนดทางสเปกตรัมของสถานการณ์แอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน.
การออกแบบเลนส์คอนเดนเซอร์
3_upscayl_3x_high-fidelity-4x.png
การจำลองความเข้มข้นของกระจกพาราโบลา
คอนเดนเซอร์ใช้กระจกพาราโบลา, ซึ่งมีลักษณะทางแสงมีดังนี้: รังสีแสงขนานกับแกนสมมาตร, หลังการไตร่ตรอง, ทุกคนสามารถมาบรรจบกันที่โฟกัสเดียวโดยไม่ต้องมีความผิดปกติทางเรขาคณิต, และยังตอบสนองความสามารถในการพลิกกลับของเส้นทางแสง (รังสีแสงที่ปล่อยออกมาจากโฟกัสสามารถสร้างแสงคู่ขนานหลังจากการสะท้อนกลับ). พารามิเตอร์การออกแบบจะต้องจับคู่กับอาร์เรย์เลนส์ collimating เพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตแสงแบบขนานโดยเลนส์ collimating สามารถแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นตำแหน่งโฟกัสอย่างมีประสิทธิภาพ, และตำแหน่งโฟกัสสอดคล้องกับพอร์ตอินพุตของส่วนประกอบที่เป็นเนื้อเดียวกันแสงที่ตามมา, ลดการสูญเสียพลังงานแสง.
การออกแบบตัวรวมแสง
เป็นองค์ประกอบแสงชุดหลัก, ผู้รวมแสงจะแปลงแสงที่ไม่สม่ำเสมอหลังจากการบรรจบกันเป็นลำแสงที่สม่ำเสมอผ่านการสะท้อนทั้งหมดหลายครั้งบนผนังด้านใน. หลักการของแสงที่สม่ำเสมอคือเมื่อแสงตกกระทบสะท้อนอยู่บนผนังด้านในของก้านผสมแสง, หลายรายการ “แหล่งกำเนิดแสงเสมือนจริง” เกิดขึ้น, และความสม่ำเสมอของแสงที่ปล่อยออกมาในที่สุดก็ทำได้ผ่านการซ้อนทับของแหล่งกำเนิดแสงเสมือนจริงหลายแหล่ง. ในการออกแบบ, ต้องพิจารณาพารามิเตอร์สามตัว: อันดับแรก, รูปร่างหน้าตัด, รูปตัดขวางสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือรูปหกเหลี่ยมปกติสามารถบรรลุความสม่ำเสมอของความสว่างที่สูงขึ้น; ที่สอง, ความยาว, นานเกินไปจะนำไปสู่การสูญเสียพลังงานแสงที่เพิ่มขึ้น, และสั้นเกินไปจะส่งผลให้แสงที่ไม่สม่ำเสมอ; ที่สาม, การกระจายเชิงพื้นที่และเชิงมุมของแสงตกกระทบ.
การออกแบบตัวสะท้อนแสง collimating
แม้ว่าแสงหลังจากที่ถูกทำให้เป็นเนื้อเดียวกันโดยผู้รวมออพติคอลนั้นมีความสม่ำเสมอที่ยอดเยี่ยม, จำเป็นต้องผ่านกระจก collimating เพื่อให้ได้ผลลัพธ์แบบขนานของจุดแสงขนาดใหญ่. แม้ว่าระบบการถ่ายภาพของเครื่องจำลองพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงคุณภาพการถ่ายภาพ, ความผิดปกติขนาดใหญ่จะช่วยลดอัตราการใช้พลังงานแสงของพื้นผิวการฉายรังสีของระบบจำลองแสงอาทิตย์. ดังนั้น, ในการออกแบบ, กระจกพาราโบลาสามารถใช้สำหรับการ collimation. ด้านบนของกระจกพาราโบลาเปิดออก, และพอร์ตเอาต์พุตของผู้รวมออปติคัลถูกวางไว้ที่จุดโฟกัสของกระจกพาราโบลา.
โดยสรุป, การออกแบบระบบออปติคัลของ LED Solar Simulator เป็นโครงการวิศวกรรมที่ต้องมีการประสานงานที่แม่นยำระหว่างองค์ประกอบหลักทั้งหมด: ระบบแหล่งกำเนิดแสงช่วยลดมุมแตกต่างผ่านเลนส์ collimating, และชิปหลายแบนด์ตรงกับสเปกตรัม AM1.5. เลนส์คอนเดนเซอร์เชื่อมต่อโฟกัสเพื่อลดการสูญเสียพลังงานแสง. ผู้รวมออพติคอลทำให้มั่นใจได้ว่าการกระจายแสงที่สม่ำเสมอพร้อมพารามิเตอร์ที่สมเหตุสมผล. ในที่สุดตัวสะท้อนแสง collimating จะได้รับเอาท์พุทของจุดแสงคู่ขนานขนาดใหญ่. แต่ละลิงก์ปฏิบัติตามเป้าหมายของ “การส่งแสงที่มีประสิทธิภาพและการจำลองที่แม่นยำ”, ให้การสนับสนุนอุปกรณ์สำหรับการวิจัยเชิงทดลองและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในสาขาที่เกี่ยวข้อง.
Heyi พื้นที่ขนาดใหญ่ LED Solar Simulator โมดูล PCB
Heyi Full-Spectrum LED LED Solar Simulator จากการวัดและการควบคุมของ Heyi ได้รับการพัฒนาสามครั้งในการฉายรังสีที่สม่ำเสมอ, สเปกตรัมที่แม่นยำและการทำงานที่เสถียรด้วยประสิทธิภาพที่ครอบคลุม AA+ AA+. มันผ่านการรับรองที่เชื่อถือได้และให้บริการโซลูชันแสงไฟเต็มรูปแบบที่น่าเชื่อถือและเป็นมาตรฐานสำหรับการทดสอบวัสดุ, การส่งเสริมความก้าวหน้าของการทดสอบกิจกรรมโฟโตคะตาไลติกไปสู่ความแม่นยำและการทำซ้ำที่สูงขึ้น.