[发明专利]氙灯驱动单元、驱动氙灯的方法以及模拟太阳光照射单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于辐射模拟太阳光的模拟太阳光照射单元的氙灯驱动单元，以及驱动氙灯的方法。

背景技术

模拟太阳光照射单元是众所周知的，其以再现自然阳光的光谱分布的模拟太阳光来辐照照射目标以测量利用太阳能的各种设备的性能，诸如太阳能电池的光电转换特性。在这种类型的模拟太阳光照射单元中，包括氙灯(以下称为“灯”)的光源设置在盒体中，且来自光源的光通过滤光器并由此作为模拟太阳光从辐射表面辐射。

模拟太阳光照射单元例如使用具有1000mm或更大的发光长(emission length)的灯，该灯由直流灯电流供电，且通过以驱动单元调整灯电流值来控制照射表面上的照度。通常，用于驱动的灯电流约为几十安培(例如70A)，且灯电压约为几百伏特(例如500V)。灯电流/电压在每次闪光被提供/应用几十毫秒(mSec)至几百毫秒。通过使用恒流或恒定功率控制这种输出状态，且在驱动时段期间测量照射目标的性能。例如，日本专利申请特开No.2009-283846公开了一种模拟太阳光照射单元，其中使用恒流控制灯电流。

在上述情况下，灯功率是35kW，这会导致以下问题。具体地，当功率直接从主电源被提供了即使瞬间(例如100mSec)时，也会对处于与主电源相同的线路上的外围设备产生不利影响。而且，在主电源和照射单元之间需要大容量接触和大容量布线。鉴于上述原因，通常采用这样的构造，其中在照射单元中提供驱动单元，且驱动单元存储功率，并响应于操作指令将存储的功率提供至灯。

发明内容

当使用模拟太阳光辐照照射目标来测量诸如太阳能电池板的照射目标的特性时，希望模拟太阳光总是在每次闪光中都具有相同等级的照度，从而精确测量特性。但在实际应用中，在多次闪光期间中有时会出现突然的较高照度。这是由氙灯的不稳定灯电压造成的。图8示出在常规情况下的各次闪光的灯电压。如可以从图8中理解的，可以看出某些灯电压高于其他灯电压。因为灯由恒流驱动，所以较高的灯电压会导致提供的功率增大，由此致使照度增大。在测量期间模拟太阳光的照度的波动使太阳能电池板的特性测量的精度下降。而且，在其中设置多个氙灯并同时驱动上述多个氙灯从而照射宽区域的单元的情况下，如果这些灯之中的照度发生变化，则不能获得均匀的光。

有鉴于此，本发明的目的是提供一种氙灯驱动单元以及驱动氙灯的方法，其能通过应用考虑到上述灯特性的灯电流控制而在闪光之间提供稳定的照度。

本发明的第一方面是一种氙灯驱动单元，其包括：充电电路(200)；以及电流控制电路(300)，其适于通过使用作为电源的充电电路的充电电压而为氙灯提供电流。电流控制电路适于：在灯启动后的第一时段内，通过恒流控制将相比于稳定输出灯电流具有更高电流值的高输出灯电流提供给氙灯，且在第一时段后的第二时段内，通过恒流控制将稳定输出灯电流提供给氙灯。

本发明的第二方面是一种使用氙灯驱动单元驱动氙灯的方法，该氙灯驱动单元包括电流控制电路(300)，该电流控制电路(300)适于通过使用作为电源的充电电路(200)的充电电压而为氙灯提供电流。该方法包括如下步骤：在电流控制电路，在灯启动后的第一时段内，通过恒流控制将相比于稳定输出灯电流具有更高电流值的高输出灯电流提供给氙灯，且在第一时段后的第二时段内，通过恒流控制将稳定输出灯电流提供给氙灯。

本发明的第三方面是一种模拟太阳光照射单元，包括第一方面的氙灯驱动单元；连接至氙灯驱动单元的氙灯；以及其中附接有氙灯的外壳。

本发明的其他特征将通过参考附图从对示例性实施例的下述说明而变得显而易见。

附图说明

图1示出本发明的氙灯驱动单元。

图2A和图2B示出使用常规氙灯驱动单元的情况下的氙灯电极的状态。

图2C示出使用本发明的氙灯驱动单元的情况下电极的状态。

图3是说明本发明的氙灯驱动单元的电流波形的曲线图。

图4是说明本发明的实施例的电流波形的曲线图。

图5是示出根据本发明的氙灯驱动单元的各次闪光的灯电压值的曲线图。

图6示出本发明的模拟太阳光照射单元。

图7是示出常规氙灯驱动单元的灯电流波形的曲线图。

图8是示出根据常规氙灯驱动单元的各次闪光的灯电压值的曲线图。

具体实施方式

现在将根据附图详细说明本发明的优选实施例。