全天候环境光辐照系统大面积太阳光模拟器

全天候环境光辐照系统太阳光模拟器是上海科迎法电气针对电子产品、结构件及光伏组件室内全天候太阳光照射测试需求研制的大面积环境光辐照系统。该设备型号为MSD-TY02-3乘3M-ACA-1.5G-07，在3米乘3米的有效辐照面积内输出600到1200W/m2连续可调辐照度，光源光谱覆盖400到1100纳米波段，符合IEC 60904-9-2020光谱标准、JJF1615-2017太阳模拟器校准规范及ASTM E927-10-2010大地光电测试用阳光模拟标准。

本产品采用16到36套光源箱阵列排布于顶部吊装架上穹顶轨道上，通过计算机模拟空间分布实现均匀辐照。光源类型可选氙气灯或金卤灯，配合双曲面反射镜（德国安铝9033GP，反射率不低于94%）和石英光谱校正模块，在1米照射距离处辐照均匀度优于90%，1.5米距离处优于80%。系统内置时间场景数据库，可预设早晨、中午、晚上、晴天、阴天等多种光照模式，适用于电子产品光照老化测试、汽车结构件太阳模拟老化试验、军用设备高温环境试验、光伏组件IEC 61215设计鉴定测试等场景。科迎法电气提供从设备制造、实验室改造到安装调试、验收培训的全流程交付服务。

全天候环境光辐照系统大面积太阳光模拟器设备结构设计图
 

 

1. 大面积阵列式光照：16到36套光源箱按4乘4或6乘6阵列排布于吊装架上，有效辐照面积3米乘3米。每个光源箱配备独立调节机构，可调整照射角度和位置，保证大面积辐照均匀性。光源箱采用铝合金架固定，可倾斜旋转至需要的光照角度，满足不同测试场景的照射方向需求。

4*4或6*6阵列 共16-36个光源阵列排布示意图

 

2. 时间场景预设系统：内置时间场景数据库，可预设早晨、中午、晚上、晴天、阴天等多种光照模式，辐照强度600到1200W/m2范围内自动调节。用户也可自建场景库，设定阶段测试和长期测试模式，通过PLC控制调功率模块自动执行光照曲线，模拟全天候日照变化过程。

 

3. 高反射率光学系统：反射镜采用德国安铝9033GP材料压型二次加工制作，表面镀银，反射率不低于94%，符合DIN5036-3标准8度及DIN EN 16268标准A级。双曲面反射设计使反射光分布更均匀，有效减少光源箱之间的辐照暗区。

 

4. 石英光谱校正模块：滤光片选用石英基片材料，优越的光学特性和耐温特性使玻片性能更稳定。膜层由高低折射率材料交替堆叠而成，膜系结构为(LH)3，采用电子枪加热蒸发镀膜工艺。300到470nm波段透射率34%正负3%，580到650nm波段54%正负3%，750到900nm波段93%正负2%，950到1200nm波段90%正负3%，实现AM1.5G光谱等级标准。

 

5. 闭环功率调制补偿：电子电源（EPS控制）初始功率点设置在80%左右，光源运行10000小时后灯组平均光强衰减到900W/m2时，通过EPS软件自动调制到功率点90%左右，重新恢复到1000W/m2的辐射强度。功率调节范围60%到100%，可对灯组和模块分别自动调节，补偿灯管老化引起的辐照衰减。

 

6. 完善安全保护：设备具备紧急停止、故障报警、高温保护（超温自动切断灯管电源并进入冷却状态）、高温报警、故障检测指示、电源缺相保护、欠压过压保护、漏电保护、风机电机过热过流保护等功能。设备设计有三色灯显示运行状态，停机后自动降常温保护，并具有机台操作权限设定功能。

 

 

参数项	规格参数	说明
产品型号	MSD-TY02-3×3M-ACA-1.5G-07	标准型号
光源类型	氙气灯或金卤灯	可选
光源阵列	16~36 套光源箱	4×4 或 6×6 阵列
光源寿命	1000 小时	氙灯 / 金卤灯
光源质保	800 小时	质保期内
光谱范围	400~1100nm	全波段覆盖
辐照面积	3m×3m	有效照射面积
辐照强度	600~1200W/m²	连续可调（1m 处）
辐照均匀性	≥85%（C 级）	1.5m 处优于 80%，1m 处优于 90%
时间不稳定性	LTI＜±2%（A 级）	稳态运行
反射镜材料	德国安铝 9033GP	反射率不低于 94%
滤光片材料	石英基片	膜系结构 (LH) 3
额定功率	约 40~90kW	全灯阵运行
电源类型	电子电源（EPS 控制）	方波电流无频闪
功率调节范围	60%~100%	灯组和模块分别可调
供电电源	三相五线 380V 50Hz	输入电流 9A
输出电压范围	30V	触发电压 160~250V
最大输出电流	30A	电流限制 10~30A
控制特性	功率分辨率 1%，电压限制 200V±5V	PLC + 触摸屏
工作温度	-10~50℃	环境温度
工作湿度	90% 以下	不凝露
防护等级	IP52	电控箱
冷却方式	独立风道强制风冷	光源箱风冷 + 排风管道
符合标准	IEC 60904-9:2020, JJF1615-2017, ASTM E927-10	多标准认证

 

 

全天候环境光辐照系统太阳光模拟器按灯阵数量和光源类型分为三种配置：

 

型号	灯阵配置	光源类型	适用场景
MSD-TY02-3×3-ACA-1.5-07-16	4×4 阵列（16 套）	氙气灯	标准辐照度 800~1000W/m²
MSD-TY02-3×3-ACA-1.5-07-25	5×5 阵列（25 套）	金卤灯	高均匀度要求
MSD-TY02-3×3-ACA-1.5-07-36	6×6 阵列（36 套）	氙气灯	最高辐照度 1200W/m²

 

选型时需要确认以下参数：

 

1. 辐照度需求：标准测试需800到1000W/m2选16套灯阵即可，需1200W/m2高辐照度选36套灯阵。金卤灯光效更高适合均匀度优先场景，氙灯光谱更完整适合光谱精度要求高的测试。

2. 照射距离：1米距离均匀度优于90%但光强较高，1.5米距离均匀度优于80%但覆盖面积更大。需根据被测件高度确定吊装架安装高度。

3. 场景模式需求：仅做稳态光照测试选基础控制型，需模拟全天候日照变化选时间场景预设系统型。

4. 实验室条件：设备总功率40到90kW，需确认供电容量（三相380V，输入电流约9A乘灯组数量）。实验室空间需长3米乘宽3米乘高3米以上，电源箱可放置在隔壁供电室。

5. 测试标准要求：光伏组件测试需满足IEC 61215光源要求，汽车结构件老化需满足DIN75220，军用设备试验需满足GJB150.3和MIL 810G方法505.5。

照射距离1.5米处预估出光均匀性优于80%

 

应用场景	测试需求	选型建议
电子产品光照老化测试	3×3m 大面积照射 800~1000W/m²	MSD-TY02-16 氙气灯型
汽车结构件太阳模拟老化	DIN75220 标准辐照度可调	MSD-TY02-25 金卤灯型
军用设备高温环境试验	GJB150.3 和 MIL 810G 方法 505.5	MSD-TY02-36 氙气灯型
光伏组件 IEC 61215 设计鉴定	IEC 61215 光源要求 A 级稳定性	MSD-TY02-25 氙气灯型
列车整车 CIE85 辐照测试	大面积均匀辐照	MSD-TY02-36 加场景预设
全天候日照模拟	早晚晴天阴天光照模式切换	MSD-TY02-25 加场景数据库

 

 

1. 设备出厂前组织双方预验收，签署验收检查表

2. 交付使用后1个月内正式验收，签署设备运行报告及设备验收单

3. 光谱分布出厂检测，附光谱透射率数据和AM1.5G匹配度报告

4. 辐照均匀度扫描测试，附等高线分布图

5. 反射镜反射率检测，附DIN EN 16268标准A级认证报告

6. 设备硬件及软件提供交付后1年免费质保，24小时响应，72小时到达现场

 

 

服务项	内容	响应时效
实验室改造	含吊装架、线槽、供电室改造	45 个工作日
灯阵定制	可扩展至 5×5m 或更大面积	60 个工作日
场景库定制	按客户测试需求定制光照曲线	15 个工作日
灯管更换	现场更换 + 重新校准	72 小时上门
年度校准	辐照度和均匀度重新校准	预约安排
技术培训	操作、安全、日常维护培训	安装时
远程支持	24 小时远程技术支持	安装调试验收后提供
质保期	12 个月（灯管质保 800 小时）	质保期内免费
终身维修	质保期后有偿服务，零配件费用另计	24 小时响应 72 小时到场

 

【选购配套附件】

 

1. 辐照度传感器：光电原理，高精度感光元件，灵敏度7到14微伏每W/m2，响应时间小于30秒，稳定性正负3%，测试范围0到1800W/m2，信号输出0到20mA或0到5V。配温度补偿线路和双层石英玻璃罩（透光率95%）。

2. 温度传感器：可移动铠装铂电阻（组件温度）和固定式铂电阻（箱体温度），温度范围负50到350度，精度正负0.1度。

3. 数据采集系统：采集速度小于5秒每次，同时采集辐照度和温度模拟量信号，数据处理后以数据和曲线方式展示并存储至数据库，可对辐照度进行累计。