LED-Sonnensimulatoren als Kernausrüstung in den Bereichen Photovoltaik-Forschung, Materialprüfung und andere, ihre Stabilität beeinflusst direkt die Zuverlässigkeit der experimentellen Daten. Die folgenden fünf Module umfassen Lichtquellensysteme, Stromantriebe, Kühlungssysteme, Steuersysteme und optische Komponenten, um häufige Fehlerfälle, Ursachen und Lösungsstrategien zu untersuchen und präventive Wartungsberatungen zu geben.
Lichtquellensystemfehler
1. Ungewöhnliche Helligkeit oder schlechte Gleichmäßigkeit
Phänomene: Ungleichmäßige Helligkeit und Dunkelheit in einigen Bereichen, allgemeine Helligkeit unter dem Nominalwert oder Blinkeninstabilität
Mögliche Gründe:
- LED-Lampenperlen altern oder beschädigt werden (manifestiert sich als eine einzelne Lampenperle nicht hell oder die Helligkeit abnimmt)
- Antriebsstrom inkonsistent (einige Lichtkugelströmabweichungen führen zu Helligkeitsunterschieden)
- Schlechte Wärmeabkühlung verursacht eine geringere Lichteffizienz (hohe Temperaturen verursachen eine geringere LED-Effizienz)
Lösungen:
- Single-Light-Detektion: Scannen Sie mit einer speziellen Inspektionskarte oder einem Punkt-für-Punkt-Leuchtmesser, um fehlende Lichtperlen zu lokalisieren und zu ersetzen (die Wellenlänge und die Farbtemperatur passen müssen)
- Stromkalibrierung: Gleichgewicht der Ausgabe der konstanten Stromquelle für alle Kanäle mit einer Fehlersteuerung von ± 3%
- Wärmeoptimierung: Reinigen Sie den Oberflächenstaub des Kühlers, prüfen Sie, ob das wärmeleitende Silikon nicht funktioniert, und installieren Sie bei Bedarf einen Zusatzkühlventilator
Spektrale Eigenschaften abweichen von den Normen
Phänomen: Zu große Spektralverteilung gegenüber der AM1.5G-Standardkurve
Mögliche Gründe:
- Alterung des Filters (z. B. verminderte Lichtdurchlässigkeit des UV-Abschnittfilters)
- Mehrfarbige LED-Verhältnisse (unterschiedliche Wellenlängen LED Lichtintensität Verhältnis Ungleichgewicht)
- Treiber Temperaturänderungen führen zu Spitzenwellenlängenbewegung
Lösungen:
- Spektrokalibrierung: Messung des tatsächlichen Spektrums mit einem Spektrophotometer und Anpassung des LED-Antriebsstromverhältnisses an verschiedene Wellenlängen
- Filterwartung: UV-Filter regelmäßig ersetzen (alle 2000 Stunden empfohlen), um Kratzer oder Schimmel zu vermeiden
- Temperaturkompensation: Aktivieren Sie den LED-thermostatischen Antriebsmodus, um die Temperaturstabilität zu erhalten (normalerweise ≤ 2 ° C Schwankungen)
2. Stromantriebssystem Ausfall
Geräte können nicht gestartet oder häufig geschützt werden
Phänomen: Keine Reaktion nach dem Einschalten, Blinken des Alarms oder automatisches Ausschalten
Mögliche Gründe:
- Eingangsstromversorgungsabweichung (zu niedrige / zu hohe Spannung oder übermäßige Wellen)
- Überlastschutz der Antriebsschaltung (z. B. Kurzschluss oder Überhitzung)
- Systemabstürz oder Kommunikationsunterbrechung
Lösungen:
- Stromerkennung: Messung der Eingangsspannungswelle mit einem Oszilloskop (sollte < 5%) und Überprüfung, ob der Ausgang des Spannungsmoduls normal ist
- Lastprüfung: Trennen Sie die LED-Array-Verbindung, testen Sie den leeren Ausgangsstrom, lokalisieren Sie Kurzschlusspunkte oder ersetzen Sie MOS-Rohre
- Programm-Neustart: Aktualisieren Sie die Firmware auf die neueste Version über die Reset-Taste oder den Software-Port-Überladen der Steuerung
2. Stromschwankungen oder Störungen
Phänomen: Der eingestellte Strom ist stark abweichend vom tatsächlichen Wert oder es entstehen schrittweise Schwankungen während der Regelung
Mögliche Gründe:
- Alterung der Rückkopplungskreiselemente der konstanten Stromquelle (z. B. Abtastwiderstandsdrift)
- PWM-Dimming-Signalstörungen (Hochfrequenzschaltergeräusche gekoppelt an analoge Signale)
- Nicht ausreichende Auflösung der DAC-Konvertierung (häufig bei kostengünstigen Lösungen)
Lösungen:
- Hardware-Kalibrierung: Ersatz von hochpräzisen Tieftemperatur-Drift-Probenwiderständen (z. B. 0,1% Genauigkeit Metallfilm-Widerstand)
- Signalisierung: Magnetisch isolierter Transformator auf der PWM-Leitung installiert, um hochfrequente Geräusche zu filtern
- Algorithmusoptimierung: Upgrade-Steuerungsalgorithmus für adaptive dynamische Regelung (z. B. PID-Schließkreissteuerung)
3. Fehler des Kühlsystems
1. Überhitzung beschleunigt Lichtverlust
Phänomen: Die Helligkeit nimmt nach kontinuierlicher Arbeit erheblich ab und wird nach Ausfallkühlung wiederhergestellt
Mögliche Gründe:
- Verstopfung des Eingangslufts des Achsstromventilators (Staubankummlung)
- Schlechter Kontakt der Kühlflossen mit der Wärmequelle (zu große Installationsspalte)
- Übermäßig hohe Umgebungstemperatur (> 40 °C) über die Entwurfsschwelle hinaus
Lösungen:
- Reinigungswartung: Reinigen Sie den Eingangsfilter monatlich und entfernen Sie den Staub mit Druckluft
- Wärmeleitfähigkeitsoptimierung: Wärmeleitfähiges Silikon (ca. 50 μm dick) neu auftragen und die Schraube auf das vorgegebene Drehmoment festspannen
- Zwangskühlung: Hinzufügen eines Wasserkühlkreislaufsystems oder Verschieben des Geräts in einen klimatisierten Raum
2. Ausfall des Temperatursensors
Phänomen: Temperaturanzeige abnormal, Fehler im Kühlsystem oder keine Reaktion
Mögliche Gründe:
NTC-Thermistor-Alterung (B-Wert abweicht vom Standardwert)
- Schlechter Kontakt des Temperaturmesskabels (z. B. Oxidation oder Schweißen)
Lösungen:
- Sensorkalibrierung: Verwendung von Standard-Thermostat-Schlitz-Kontrast-Test, Ersatz-Fehler > ± 2 ° C der Sensor
- Schaltungsreparatur: Kabelverbindungen erneut verschweißen und die Wasserdichtigkeit mit Wärmeschrumpfrohren stärken
4. Störungen des Kontrollsystems
1. Unregelmäßige Mensch-Computer-Interaktion
Phänomen: Fehler des Touchscreens, keine Speicherung nach der Einstellung der Parameter oder Kommunikationszeit
Mögliche Gründe:
- Ölverschmutzung der Oberfläche des kapazitiven Bildschirms verursacht einen Touch-Ausfall
- EEPROM-Speicherchip beschädigt (Parameter nicht speicherbar)
RS485/CAN-Busstörungen (Langstreckensignalverdämpfung)
Lösungen:
- Touchscreen-Reinigung: Einrichtungswischen mit einem nicht gewebten Stoff mit Alkohol, um das Reiben mit scharfen Gegenständen zu vermeiden
- Datenspeicher: Speicherchip nach Backup-Parametern ersetzen, um zu testen, ob die Schreibfunktion normal ist
- Kommunikations-Anti-Störung: mit abgeschirmtem Twisted-Kabel, End parallel mit 120Ω Widerstand, Verkürzung der Kommunikationsabstand < 15 Meter
2. Automatisierte Testfehler
Phänomen: Lichtintensität/Zeitkurve im Programmmodus entspricht nicht dem Standardprogramm
Mögliche Gründe:
Logische Fehler des PLC-Programms (z. B. Bedingungen)
- Lichtintensive Rückkopplungssignalverzerrung (z. B. Alterung der Photodioden)
Lösungen:
- Programmdebugging: Durch das Trapezialüberwachungswerkzeug werden die logischen Knoten schrittweise überprüft, um die Bedingungen zu beheben, die Mängel auslösen
- Sensorkalibrierung: Ersatz von Silizium-Photodioden mit Linearität > 98% und Kalibrierung der Ausgabe mit einer Standard-Lichtquelle
V. Optische Komponenten fehlen
1. Der Filter ist ausfällig
Phänomen: Verzerrung der Spektralverteilung, starker Rückgang der Lichtintensität eines bestimmten Bandes
Mögliche Gründe:
- Fluoreszenzmaterialverlust des UV-Filters (z. B. Abfall der MgF₂-Beschichtung)
- Wärmebeschädigung des IR-Filters (lokale Verfärbung bei hoher Leistung)
Lösungen:
- Visuelle Prüfung: Beobachten Sie, ob die Filteroberfläche Flecken, Risse oder verblassen hat, um Ersatzteile rechtzeitig zu ersetzen
- Lebensdauermanagement: Aufzeichnung der kumulativen Nutzungsdauer des Filters, bei AM1.5G-Bedingungen empfohlen alle 1500 Stunden zu ersetzen
2. Anomalie des homogenen Lichtsystems
Phänomen: Konzentrische runde Streifen oder Randgradiente im Beleuchtungsbereich
Mögliche Gründe:
- Fresnel-Linsen verschmutzt oder Installationsverschieben
- Integrierte Kugel reflektierende Beschichtung abziehen
Lösungen:
- Optische Reinigung: Wischen Sie die Linsen mit wasserfreiem Ethanol in Objektivpapier und passen Sie den Montagewinkel auf die Projektionszentrale aus
- Beschichtung Reparatur: Lokale Reparatur Integral Kugel Innenwand PTFE Beschichtung, Ersatz der Kugel, wenn es schwer ist