Como equipo central en los campos de la investigación fotovoltaica y las pruebas de materiales, la estabilidad del simulador de luz solar LED afecta directamente la fiabilidad de los datos experimentales. A continuación, a partir de los cinco módulos principales del sistema de fuente de luz, el accionamiento de energía, el sistema de disipación de calor, el sistema de control y los componentes ópticos, el sistema ordena los fenómenos comunes de falla, los incentivos y las estrategias de solución, y proporciona sugerencias de mantenimiento preventivo.

I. falla del sistema de fuente de luz

1. brillo anormal o mala uniformidad

Fenómeno: luz y oscuridad desiguales en algunas áreas, brillo general por debajo del valor nominal o parpadeo inestable

Posibles causas:

- perlas LED envejecidas o dañadas (mostradas como perlas individuales que no brillan o disminuyen el brillo)

- inconsistencias en la corriente de conducción (algunas desviaciones de la corriente de la perla causan diferencias de brillo)

- la mala disipación de calor provoca una disminución de la eficiencia luminosa (las altas temperaturas provocan una disminución de la eficiencia led)

Soluciones:

- detección de una sola luz: escanear con una tarjeta de detección especial o un iluminador punto a punto, localizar las bolas de luz fallidas y reemplazarlas (es necesario coincidir con la longitud de onda y la temperatura de color)

- calibración de corriente: equilibrar la salida de la fuente de corriente constante de cada Canal a través del software de puesta en marcha del Circuito de conducción, y controlar el error dentro de ± 3%

- Optimización de la disipación de calor: limpiar el polvo de la superficie del disipador de calor, comprobar si la grasa de silicona térmica falla e instalar un ventilador de disipación de calor auxiliar si es necesario

2. desviación de las características espectrales de los estándares

Fenómeno: desviación excesiva de la distribución espectral de la curva estándar am1.5g

Posibles causas:

- envejecimiento de los filtros (por ejemplo, disminución de la transmisión de luz de los filtros de corte ultravioleta)

- desequilibrio en la proporción de LED multicolor (desequilibrio en la proporción de intensidad de Luz LED de diferentes longitudes de onda)

- cambio de temperatura de conducción que provoca la deriva de la longitud de onda máxima

Soluciones:

- calibración espectral: medición del espectro real con un fotómetro y ajuste de la proporción de corriente de accionamiento LED de diferentes longitudes de onda

- mantenimiento del filtro: cambio regular del filtro ultravioleta (recomendado cada 2.000 horas) para evitar arañazos o moho

- compensación de temperatura: activar el modo de conducción de temperatura constante LED para mantener la estabilidad de la temperatura de Unión (generalmente ≤ 2 ° c fluctuación)

2. falla en el sistema de accionamiento de la fuente de alimentación

1. el dispositivo no se puede activar o proteger con frecuencia

Fenómeno: no hay respuesta después de la electricidad, el indicador parpadea para advertir o se apaga automáticamente

Posibles causas:

- fuente de alimentación de entrada anormal (tensión demasiado baja / demasiado alta o onda excesiva)

- protección contra sobrecarga del Circuito de accionamiento (por ejemplo, activación por cortocircuito o sobrecalentamiento)

- se bloquea el programa del tablero de control o se interrumpe la comunicación

Soluciones:

- detección de la fuente de alimentación: medir la onda de tensión de entrada con un osciloscopio (debe ser inferior al 5%) y comprobar si la salida del módulo de Estabilización de tensión es normal

- Investigación de carga: desconecte la conexión de la matriz led, pruebe la corriente de salida sin carga, localice el punto de cortocircuito o reemplace el tubo mos

- reinicio del programa: recargar el programa de control a través del botón de reinicio o el puerto de software, actualizar el firmware a la última versión

2. fluctuación de la corriente o fallo de regulación

Fenómeno: la corriente establecida tiene una gran desviación del valor real, o hay fluctuaciones escalonadas durante el proceso de ajuste.

Posibles causas:

- envejecimiento de los componentes del Circuito de retroalimentación de la fuente de corriente constante (como la deriva de la resistencia de muestreo)

Interferencia de la señal de atenuación PWM (ruido del interruptor de alta frecuencia acoplado a la señal analógica)

- Resolución insuficiente de conversión digital - analógico DAC (común en esquemas de bajo costo)

Soluciones:

- calibración del hardware: reemplazar la resistencia de muestreo de deriva a baja temperatura de alta precisión (como la resistencia de película metálica de precisión del 0,1%)

Aislamiento de señal: instalar un transformador de aislamiento magnético en la línea PWM para filtrar el ruido de alta frecuencia

- Optimización algorítmica: actualización del algoritmo de control a la regulación dinámica adaptativa (como el control de circuito cerrado de la eip)

3. falla del sistema de disipación de calor

1. el sobrecalentamiento acelera el envejecimiento de la luz

Fenómeno: el brillo disminuye significativamente después del trabajo continuo y se recupera después de la parada y el enfriamiento

Posibles causas:

- bloqueo de la entrada de aire del ventilador de flujo axial (acumulación de polvo)

- mal contacto entre las aletas de disipación de calor y la fuente de calor (grietas de instalación excesivas)

- temperatura ambiente excesiva (> 40 ° c) por encima del umbral de diseño

Soluciones:

- limpieza y mantenimiento: limpieza mensual del filtro de entrada de aire y uso de aire comprimido para eliminar la acumulación de polvo en el interior

- Optimización de la conducción térmica: volver a aplicar grasa de silicona térmica (espesor de aproximadamente 50 micras) y apretar el tornillo al par prescrito

- disipación forzada de calor: añadir un sistema de circulación refrigerado por agua o trasladar el equipo a una sala con aire acondicionado

2. falla del sensor de control de temperatura

Fenómeno: visualización anormal de la temperatura, mal funcionamiento del sistema de disipación de calor o no respuesta

Posibles causas:

- envejecimiento del Termistor NTC (valor B desviado del valor estándar)

- contacto deficiente con el cable de medición de temperatura (por ejemplo, oxidación del plug - in o soldadura virtual)

Soluciones:

- calibración del sensor: prueba de comparación con un termostático estándar, error de reemplazo del sensor > ± 2 ° C

- reparación del circuito: volver a soldar la Junta del cable y reforzar la estanqueidad con un tubo termorresistente

IV. fallos en el sistema de control

1. interacción hombre - computadora anormal

Fenómeno: falla de la pantalla táctil, no se puede guardar después de la configuración de los parámetros o tiempo muerto de comunicación

Posibles causas:

- falla táctil causada por la contaminación del aceite en la superficie de la pantalla capacitiva

- el chip de memoria EEPROM está dañado (los parámetros no se pueden recordar)

- interferencia rs485 / CAN Bus (atenuación de la señal de transmisión a larga distancia)

Soluciones:

- limpieza de pantalla táctil: limpiar unidireccional con tela no tejida sumergida en alcohol para evitar el uso de objetos afilados

- almacenamiento de datos: reemplazar el chip de memoria después de los parámetros de respaldo y probar si la función de escritura es normal

- antiinterferencia de comunicación: se utiliza un cable de par trenzado bloqueado, con una resistencia de 120 Omega en paralelo en el terminal y una distancia de comunicación reducida de menos de 15 metros

2. falla en las pruebas automatizadas

Fenómeno: la curva de intensidad / tiempo de la luz en el modo controlado por el programa no cumple con el programa preestablecido

Posibles causas:

- errores lógicos en los programas de PC (como vulnerabilidades en el juicio de condiciones)

- distorsión de la señal de retroalimentación de la intensidad de la luz (por ejemplo, envejecimiento de fotodiodos)

Soluciones:

- depuración del programa: investigar gradualmente los nodos lógicos a través de la herramienta de monitoreo de escalera y reparar los defectos desencadenados por las condiciones

- calibración del sensor: reemplazar el Fotodetector de silicio con una lineal superior al 98% y calibrar la salida con una fuente de luz estándar

V. fallos en los componentes ópticos

1. falla del filtro

Fenómeno: distorsión de la distribución espectral, caída repentina de la intensidad de la luz en bandas específicas

Posibles causas:

- atenuación del material fluorescente del filtro ultravioleta (por ejemplo, desprendimiento del recubrimiento de mgf)

- daño térmico del filtro ir (decoloración local a alta potencia)

Soluciones:

- Inspección visual: observar si hay manchas, grietas o decoloración en la superficie del filtro y reemplazar las piezas de repuesto a tiempo

- gestión de la vida útil: registrar la duración acumulada del uso del filtro, se recomienda reemplazarlo cada 1500 horas en condiciones am1.5g

2. el sistema de uniformidad de la luz es anormal

Fenómeno: rayas concéntricas o gradientes de borde obvios en el área de irradiación

Posibles causas:

- lentes de Fresnel sucias o desviadas en la instalación

- descamación del recubrimiento reflectante interior de la bola de puntos

Soluciones:

- limpieza óptica: limpiar la lente con papel de lente sumergido en etanol anhidro y ajustar el ángulo de instalación al Centro de proyección para alinearse

Reparación de recubrimiento: reparación local del recubrimiento de PTFE en la pared interior de la bola de integración, reemplazo de la bola en casos graves