硅光电池在平视显示器中的应用

宋利辉

摘要：阐述了光伏探测器的伏安特性及桂光电池线性工作区特点，并根据硅光电池的工作特点，设计出了平视显示器的光补偿电路，并在实际应用中起到了很好的应用效果。

关键词：平视显示器；硅光电池；补偿

中图分类号： V241.8 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2017）012-0-01

引言

平视显示器（HUD）是现代航空器中一种重要的显示系统，能使飞行员通过眼位正前方的玻璃屏幕上获得全面的飞行信息[1]，但是当飞机对着太阳飞行时，飞行员会因外部背景光线的强弱变化而无法看清HUD画面。为了改变这一状况，需要引入光电检测概念，当外部光线正常时，飞行员能看清HUD画面；当感应到外部光线增强时，HUD画面亮度得到补偿而不影响飞行员观察画面。

光电探测指的是通过光敏元件将光辐射能量转换成电压、电流等便于测量的物理量。而将光信号转化为电压、电流等电信号的元器件称为光电探测器。光电池作为一种特殊的光电探测器，种类很多，目前应用最广、最受重视的是硅光电池。

一、硅光电池工作特性介绍

1.光伏探测器伏安特性

利用PN结光伏效应制作的光电探测器件称为光伏探测器，光伏探测器的伏安特性常用公式[2]为：

I为流过探测器的总电流，iφ为反向饱和电流，e为电子电荷，u 为探测器两端电压，kB 为波尔兹曼常量，T为器件的绝对温度。

2.硅光电池工作特性

硅光电池是光伏探测器在外偏置电压为零时的特殊工作模式，即在光伏探测器伏安特性图中，硅光电池工作在第四象限，其输出功率通过负载电阻RL上的电压或流过的电流来体现，具体见图1的功率曲线示意图。……