Um guia abrangente para seleção de fontes de luz LED para simuladores de espectro solar

Um guia abrangente para a seleção de fontes de luz LED para simuladores de espectro solar

Um guia completo para a seleção de fontes de luz LED para simuladores de espectro solar

Princípios fundamentais de selecção: não existe uma solução ideal absoluta. A selecção deve corresponder plenamente às classes de equipamento (categoria AAA/A/B), área de irradiação, distância de trabalho, arquitetura óptica,Requisitos de cobertura espectral e operação a longo prazoA seguir apresentam-se as conclusões de selecção específicas e desagregações pormenorizadas dos requisitos essenciais dos simuladores solares, incluindo o grau de correspondência espectral, a uniformidade da irradiação,Estabilidade a longo prazo e taxa de utilização da energia leve.

一,Seleção da embalagem do núcleo: Cerâmica 3535 (Cristal único/Cristal duplo) versus 5050 (Cristal único/Cristal quadrado)

Os requisitos essenciais obrigatórios para as contas de lâmpada utilizadas em simuladores solares incluem baixa resistência térmica, alta densidade de potência, alta consistência no comprimento de onda e fluxo luminoso,e sem desvio espectral durante a operação a longo prazoA embalagem cerâmica é a única solução básica adequada (as embalagens de plástico PLCC não cumprem os requisitos de resistência aos raios UV e de dissipação térmica a longo prazo).Os critérios de selecção dos dois tipos de embalagens são os seguintes::
Comparação dos parâmetros essenciais

Especificações	Faixa de potência típica	Resistência térmica típica	Tamanho da superfície emissora de luz	Principais vantagens	Principais limitações
3535 Cristal único de cerâmica	1 a 3 W	3-8°C/W	0.8-1.2 mm	Pequena superfície luminosa, extremamente alta precisão de distribuição óptica da luz, sem fantasmas e excelente desempenho de arranjo de matriz densa	Baixa potência máxima por unidade, alta densidade de corrente no mesmo nível de potência e maior flutuação da temperatura da junção.
3535 Bicristal cerâmico	3-6W	5 a 10°C/W	1.0-1,5 mm	Potência duplicada em tamanho compacto, menor densidade de corrente no mesmo nível de potência, temperatura de junção mais estável, ideal para projetos compactos	O limite de dissipação de calor é inferior ao de 5050, o que reduz a fiabilidade durante a operação a longo prazo.
5050 Cristal único cerâmico	3-5W	2-5°C/W	1.2-1.8mm	Grande área de dissipação de calor, extremamente baixa resistência térmica, temperatura de junção estável e excelente controlo óptico	A potência máxima de uma única esfera é menor do que a da solução de quatro chips, pelo que são necessárias mais esferas de lâmpada para irradiação de grande área.
5050 Quad Chip Cerâmico	5-20W	3-6°C/W	2.0-2,5 mm	Maximizar a densidade de potência no mesmo tamanho com uma densidade de corrente extremamente baixa por chip, com menor atenuação da luz, maior vida útil e excelente uniformidade da superfície luminosa.	Uma ligeira fantasia tende a ocorrer em caminhos ópticos com luz colimada de ângulo ultrapequeno, o que impõe certos requisitos ao projeto óptico.

Conclusão sobre a selecção precisa

Solução preferida: Simulador solar de estado estacionário de classe AAA (para ensaios fotovoltaicos IV e caracterização de materiais de alta precisão,que cumpram plenamente todos os requisitos da classe A da norma IEC 60904-9 e da norma ASTM E927)

Prioridade: Cerâmica 5050 Quad-Crystal

Razões fundamentais: A principal vantagem dos equipamentos de grau AAA reside na sua estabilidade espectral a longo prazo.que mantém a flutuação da temperatura da junção dentro de ± 5°CIsto evita eficazmente o desvio para o vermelho do comprimento de onda e a atenuação luminosa causada pelo aumento da temperatura de junção, garantindo uma correspondência espectral consistente a longo prazo.O projeto de quatro chips fornece maior potência por chip unitárioO sistema permite que a luz seja transmitida através de um circuito de transmissão, que requer menos contas para atingir a irradiação padrão de 1000 W/m2.

Solução preferida: simuladores miniaturizados, portáteis e transitórios, bem como dispositivos de escritório para irradiação de pequena área (≤ 100cm2)

Recomenda-se a primeira escolha de chips cerâmicos 3535 de chip duplo ou de chip único.

Razões principais: o pacote 3535 apresenta um tamanho menor e uma maior densidade de layout de matriz, tornando-o adequado para estruturas de dispositivos compactos.Para cenários que exijam irradiação a curta distância numa pequena área, as contas de lâmpada de cristal único ou de cristal duplo com uma pequena superfície emissora de luz podem produzir manchas de luz com alta uniformidade sem sistemas sofisticados de homogeneização da luz.A solução de cristais duplos fornece energia suficiente num espaço compacto para satisfazer o requisito de irradiação de 1 sol.

Regras suplementares de selecção para os cristal únicos e os policristal

Monokristalino: recomendado exclusivamente para vias ópticas colimadas com um ângulo de feixe ultra estreito e imagens de campo distante de alta precisão.uma curva de distribuição da luz suave sem fantasmas, e excelente controlo óptico.
Policristal (dual-cristal/quad-cristal): Ideal para mais de 90% das aplicações de simulador de estado estacionário.diminuição da atenuação da luz e maior vida útil, servindo como a escolha ideal de equilíbrio entre desempenho e fiabilidade.