(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТ УТЕЧКИ ТОКА В ГРУППАХ
ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
Изобретение относится к способам отыскания неисправностей в объектах контроля, а именно, к способам определения утечек тока в группах фотоэлектрических преобразователей (ФЭП). 5 Под группой гонимается конструкция, в которой фотопреобразователи соединены последовательно-параллельно, НапряАение холостого хода такой группы определяется числом последователь-1О ных рядов ФЭП, а ток короткого замыканвя - числом ФЭП в каждом ряде (линейке).
В процессе производства групп, на-15 пример, на операции пайки ФЭП в группы, возможнр появление неисправностей ФЭП, в частности, коротких залааканий отдельных элементов , в более общем случае, утечек тока через от- 20 дельные элементы.
Известен способ 1 определения неисправности отдельных элементов в параллельных соединениях их.
Сущность известного способа заклю-25 чается в том, что на каждый, элемент последовательно направляют лучистую энергию и замечают отклик каждбго эле- . мента на облучение. В способе применен контактный метод фиксации отклй:- 30
ка путем.подсоединения к выходу объекта измерительной аппаратуры.
Известный способ не позволяет надежно (достоверно)определять неисправности ФЭП типа .утечки или короткого закмкания. Это связано с тем, что ток освещаемого ФЭП эамакается не только через сопротивление утечки, но и через затененные ФЭП. Кроме того, группа, находящаяся в составе батареи, может иметь только общий внешний выход, реакцию на котором обнаружить весьма трудно, так как затененные ФЭП других рядов оказывгиотся включён.нылв1 встречно освещаемому ФЭП, и ток на выход группы не проходит.
известен способ 2 определения мест утечки тока в группах фотопреобразователей путем воздействия на них световым излучением и измерения фототока.
Известный, способ, не позволяет достаточно точно определить место утечки.
Целью, изобретения является повышение достоверности контроля.
Поставленная цель достигается тем, что световое излучение модулируют по амплитуде, последовательно освещают им все ряды параллельно соединенных фотопрео.бразрвателей, определяют веИчину и направление тока утечки в азличных точках по длине ряда и опеделяют место утечки по изменению аправления тока утечки на противопоожнЬе.
На фиг. 1 представлен пример принипиальной электрической cxcNbi группы фотопреобразователей; на фиг. 2 хема прохождения токов через элеенты в параллельном ряду .(линейке) ЭП; на фиг. 3 - конструктивная схема группы с наличием коротких залыканий и с хемой прохождения токов по группе} На фиг. 4 - схема логических состояний сигналов тока при наличии утечек, на фиг. 5 - схема возможной реализации описываемого способа, .
На фиг. 1-5 обозначено: фотопреобразователь 1, внешняя цепь (выход) группы 2, сопротивление утечки 3, распределенная емкость 4 фотопреобразователя, электрический контакт 5 фотопрёобразователя с рабочей (освещаемой) стороны, электрический контакт фотопреобразаователя с нерабочей стороны (подложка) 6, соединительная шина 7, короткое закикание (шунт) фотопреобраэователей 8, модулируекый источник света 9, блок 10 у-правления источником света, оптическая система 11, группа фотопреобразователей 12, бесконтактные датчики 13 тока ,блок преобразования информации 14.
На фиг. 1видно, что если, напримёр , первый и третий ряд фотопреобразователей 1 затемнены, то освещение любого одного, нескольких или всех ФЭП второго ряда не оказывает влияния навнешнюю цегть 2 - ток эту внешнюю цепь 2 не проходит, так как .диоды затемненных рядов оказываются включенными встречно образующейся при освещении ЭДС. .
Если помимо общей выходной цепи имеется внешними В1ыход цепи каждого ряда (см.фиг.2), то и в этом случае освещение или затенение поочередно каждого ФЭП дает малодостоверный результат в отношении утечек тока. Де1йствительно. при освещении какоголибо ФЭП, например того, который на фиг. 2 не Зсоцтрихован, ток этого ФЭП протекает не только через утечку 3 , но и через все остальные ФЭП, которые оказываются диодами, включенными прямой проводимостью в Источник ЭДС. В случае пульрёщии ЭДС дополнительные утечки будут проходить через нутренние распределенные емкости 4 фотбпрёобраз6вёГтёлёй7 от6ёыё заряжаются только током одного освещенного фотопреобраэрватёля. Обычно внешние выходы каждого ряда группы ФЭП отсутствуют, тем более, когда группа раб;от;а бт как часть батареи. Определение утечек на готовом изделии контактным методом весьма неудобно - приходится
нарушать защитные покрытия ФЭП. Однако, даже и бесконтактный способ утечек при освещении только одного ФЭП неудобен - ток, как указывалось, растекается по соседним фотопреобразователям,, создавая существенную помеху измерениям, зависящую в том числе и от количества параллельных ФЭП в ряду..
В изобретении эти недостатки отсутствуют,, так как освещаются все ФЭП ряда одновременно, распределенная емкость каждого ФЭП заряжается от него же, и этот ток заряда во внешний (относительно освещаемого ФЭП) контур не попадает.
Таким образом, при отсутствии сопротивления утечек тока в контуре не будет, что весьма существенно для точности измерения. При наличии в ряду сопротивления у течки через это сопротивление протекает суммарный ток от всех фотопрербразователей ряда. Из-за отсутствия дополнительных утечек появляется возможность количественного измерения тока или сопротивления утечки. ЕСЛИ производить освещение модулированным световым потоком с достатсзчно большой частотой (десятки кГц), то появляется возможность бесконтактного измерения переменного магнитного поля с помощью наиболее чувствительных резонансных методов.
При реализации способа необходимо, чтобы соответствующие датчики не затеняли ни один ФЭП из освещаемого ряда. Конструкция реальной группы позйоляет выполнить это требование, что можно проиллюстрировать с помощью фиг. 3. Группа образуется путём накладки одного ряда фотопреобразователей на другой с последующей пайкой контактов 5 рабочей стороны к подложке 6. Подложки параллельного ряда соединяются Между собой шинами. 7. При освещении рабочей стороны ряда группы (направление от источника света показано стрелками) на подло5кке относительно контакта рабочей стороны возникает положительный потенциал. В случае утечКи или короткого заьвлкания через элементы группы проте.кает ток, характер распределения которого .показан на другой проекции фиг.З (короткозамкнутые ФЭП - шунт 8 заштрихованы). Из чертежа видно, что магнитометрическ.йе измерения можно производить над соседним, неосвицае1ИЫМ, рядом ФЭП.
Наибольшая пло1;ность тока сосредоточена на шине в месте ее связи между двумя соседними ФЭП.
Замеряя ток в различных точках по длине ряда (его величину и н.аправление), можно найти как место утечки, так и токи утечки. Из фиг. 3 видно, что если токи«измеряемые на неосвещаемом ряду, направлены в двух соседних точкгис в разные стороны, то утечка находится между этими точками. В др гих случаях утечка находится слева или справа (естественно, если имеет ся вообще ток утечки), Условная диа рамма возможных состояний дана на фиг. 4. Измерения можно проводить как од ним датчиком с последовательным пере метением его вдоль ряда и фиксацией измеренных значений, так и одновреме но несколькими датчиками, расположен иыми по длине ряда. Очевидно, система обработки информации от датчика, измеряющего переменную величину. Должна быть снабжена фазовым дeтeкto ром для в 51явления направления тока. На фиг. 5 приведен пример реализ ции предлагаемого способа. По предла гаемому способу, одновременно освеща ют модулированнЕлм светом все ФЭП одного ряда группы. Технически это достигается, например, с помощью источника света (лампы) 9, работающей в режиме амплитудной модуляции от блока ее управлен1;1я 10. Оптическая система 11 создаёт узкую полосу света, освещающую лишь один ряд ФЭП 12(объекта контроля). Следующая операция - бесконта1ктное измерение тока утечки осуществляется бесконтактными магнитометрическими датчиками 13, реа:гирующими на создаваемое переменным током , электромагнитное поле. Переменный ток появляется в результате воздействия на группу модулированного светового потока, в зависимости от технического исполнения в качестве магнитометрических Датчиков могут быть использованы магнитные трловки, датчики резонансного типа, датчики Холла и т.д. Операция определения направления тока и места утечки осуществляется с лпомощью блока преобразования информации 14, основным узлом которого является фа.зовый детектор, выдающий информацшо о направлении тока. На один вход фазового детектора подается сигнал с датчика 13, на друхчэй опорный сигнал с .блока управления 10. Дальнейшая обработка информации по поиску места: утечки осуществляется логическим путем на стандартных элементах по правилам, соответств5«ощим фиг. 4. Формула изобретения Способ определения мест утечки тока в группах фотрпреобразователвй путем воздействия на них световым излучением и измерения фототока, отличающий с я тем, что, с цельн} повышения достоверности контроля, световое излучение модулируют по амплитуде, последовательно освещают иМ все ряды параллельно соединенных фотопреобраэователей, определяют величину и направление тока утечки в различных точках по длине ряда и определяют место утечки по изменению направления тока утечки на противоположное. : . Источники информации принятые во внимание при экспертизе U. Патент ОДА 3702437, кл. G 01 V. 31/02, опублик. 1972. 2. Патент ША 3630627, кл. G01 Т 1/42, опублик. 1971 /прототип) .
X
k
X X
к
8
f
X
-f.
- утечко слеКа
10
П
11
утечка
утечка епр,ава а cjifBa
д/печка десь
ГЗ
Г
