[发明专利]太阳电池电容时域测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种太阳电池电容时域测试装置及测试方法，该太阳电池电容时域测试装置包括：直流电源；脉冲发生电路；场效应管；开关控制电路；待测电阻。该测试装置主要通过脉冲发生电路控制场效应管和开关控制电路的互补开启,当开关控制电路开启时,直流电源对太阳电池电容充电,当开关控制电路闭合时,被充电的太阳电池电容通过待测电阻和场效应管放电,通过与待测电阻并联的第一示波器来监测待测电阻的放电电流,同时通过与太阳电池并联的第二示波器来监测太阳电池的放电电压,计算得到太阳电池的等效电容。该测试方法具有硬件结构简单、效率高、准确度高的优点，能够应用在空间太阳电池单体或卫星太阳电池阵测试中。

技术领域

本发明涉及太阳电池技术领域，特别是涉及一种太阳电池电容时域测试装置及测试方法。

背景技术

对于目前通讯卫星领域,主要的能源来自于太阳电池，太阳电池的电容动态参数对于设计一个可靠的、有效的空间太阳电池方阵是一个重要参数之一。了解太阳电池的电容动态行为对于设计空间太阳方阵开关能力大小和调节控制器的可靠性是必需的。它直接影响空间太阳电池阵中电源控制器的接口兼容性。

太阳电池是一种有源器件，自身电容随光照和外部电压是不断变化的，其电容是个动态的非线性电容，不能用一般的用于测静态P-N结电容的测试设备如LRC测试仪或万用表等进行测试。

目前国际上测试太阳电池电容采用是采用矢量网络分析仪使用阻抗光谱法测试其频域电容，得到太阳电池的等效电容，这种频域技术通过应用于小信号交流工作点在频域范围内的响应得到太阳电池的电容。但是该测试手段，使用仪器设备如网络分析仪昂贵，数据处理相当复杂，需要在频域内作多次积分叠代，数据需要作多次修正。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种太阳电池电容时域测试装置及测试方法。该太阳电池电容时域测试装置及测试方法采用时域测试的方式，相比于频域测试，具有硬件结构简单的优点，相比与频域测试方法，具有测试效率高的优点。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种太阳电池电容时域测试装置，至少包括：

DC电源，该DC电源的电压调节范围是0V～20V；

脉冲发生电路，所述脉冲发生电路的控制端子Port1与场效应管Q的栅极电连接，所述脉冲发生电路用于控制驱动场效应管Q的开关，同时控制所述开关控制电路的开关；

场效应管Q，该场效应管Q用于当所述太阳电池饱和后放电的通路；

开关控制电路，该开关控制电路包括与脉冲发生电路输出端子电连接的控制端子Port1、与DC电源输出端子电连接的取电端子VCC、与恒定直流电源输出端子连接的直流电源Vd、与场效应管Q的漏极电连接的端子Port2；该控制端子Port1通过第四电阻R4与第四PNP三极管T4的发射极电连接，该第四PNP三极管T4的基极接地，该第四PNP三极管T4的集电极通过第五电阻R5与第三NPN三极管T3的基极电连接；该第三NPN三极管T3的发射极接直流电源Vd为-5V，第五电阻R5通过第六电阻R6与第三NPN三极管T3的发射极电连接；该第三NPN三极管T3的集电极通过第十电阻R10与取电端子VCC电连接；该取电端子VCC与第一PNP三极管T1的发射极电连接，该第一PNP三极管T1的集电极与二极管D1的正极电连接，该二极管D1负极通过第一电阻R1与端子Port2电连接；该第一PNP三极管T1的基极通过第八电阻R8与第二NPN三极管T2的集电极电连接；该第二NPN三极管T2的基极与第三NPN三极管T3的集电极电连接；该第二NPN三极管T2的发射极接直流电源Vd为-5V；该第二NPN三极管T2的基极和发射极之间连接有第七电阻R7；取电端子VCC和第一PNP三极管T1的基极之间连接有第九电阻R9；

所述端子Port2与场效应管Q的漏极电连接；