With the advantages of power savings, increased life expectancy and fast response time over traditional incandescent bulb, LEDs are increasingly used for many applications including automotive, aviation, display, and special lighting applications. Since the high heat generation of LED chips can reduce service life, degrade luminous efficiency, and cause variation of color temperature, many studies have been carried out on the optimization of LED packaging and heat sinks. In this study, a fin expansion type cooling device using heat pipe, instead of a solid aluminum heat sink, was designed for LED security lightings based on thermal resistance analysis. Numerical analysis and experimental validation were carried out to evaluate its cooling performance.
As microchips' degree of integration is getting higher, its cooling problem becomes important more than ever. One of the promising methods is using fractal microchannel heat sink by mimicking nature's Murray networks. However, most of the related works have been progressed only by numerical analysis. Perhaps such lack of direct experimental studies is due to the technical difficulty of the temperature and heat flux measurement in complex geometric channels. Here, we demonstrate the direct visualization of in situ temperature profile in a fractal microchannel heat sink. By using the temperature-sensitive fluorescent dye and a transparent Polydimethylsiloxane window, we can map temperature profiles in silicon-based fractal heat sinks with various fractal scale factors (a=1.5-3.5). Then, heat transfer rates and pressure drops under a fixed flow rate were estimated to optimize hydrodynamic and thermal characteristics. Through this experiment, we found out that the optimal factor is a=1.75, given that the differences in heat transfer among the devices are marginal when compared to the variances in pumping power. This work is expected to contribute to the development of high-performance, high-efficiency thermal management systems required in various industrial fields.
This paper demonstrates the performance of a metal-substrate power module with multiple fabricated chips for a high current electrical application, and evaluates the proposed module using a 1.5-kW sinusoidal brushless direct current (BLDC) motor. Specifically, the power module has a hybrid structure employing a single-layer heat-sink extensible metal board (Al board). A fabricated motor driver IC and trench gate DMOSFET (TDMOSFET) are implemented on the Al board, and the proper heat-sink size was designed under the operating conditions. The fabricated motor driver IC mainly operates as a speed controller under various load conditions, and as a multi-phase gate driver using an N-ch silicon MOSFET high-side drive scheme. A fabricated power TDMOSFET is also included in the fabricated power module for three-phase inverter operation. Using this proposed module, a BLDC motor is operated and evaluated under various pulse load tests, and our module is compared with a commercial MOSFET module in terms of the system efficiency and input current.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
/
v.20
no.1
/
pp.81-85
/
2011
Recently, the electronic parts are to be thinner plate, smaller size, light weight material and CPU, HDD and DRAM in all the parts have been produced on the basis of the high speed and greater capacity. Also, conventional goods have replaced a LED (Light-Emitting Diode) in lighting products so; such industry devices need to have cooling. To maximize all the performance on the heat-radiated products, the area of heat-radiated parts is required to be cooled for keeping the life time extension and performance of product up. Existing cooling systems are using radiant heat plate of aluminum, brass by extrusion molding, heat pipe or hydro-cooling system for cooling. There is a limitation for bringing the light weight of product, cost reduction, molding of the cooling system. So it is proposed that an alternative way was made for bringing to the cooling system. EP (Engineering Plastic) of low-cost ABS (Acrylonitrile butadiene styrene Resin) and PC (Polycarbonate) was coated with brass and the coating made the radiated heat go up. The performance of radiant heat plate is the similar to the existing part. We have studied experimentally on the radiated heat plate for the light-weight, molding improvement and low-cost. From now on, we are going to develop the way to replace the exiting plate with exterior surface of product as a cooling system.
In this study, a thin plate-type heat pipe, instead of a solid aluminium heat sink, is used to eliminate heat released from LED components for lighting. Effects of the heat pipe size and installation angle are studied both in numerically and experimentally. According to the results, temperature on LED chip, when a heat pipe is used, is $1.2^{\circ}C$ lower than using the conventional metal PCB. The overall temperature drop is $32^{\circ}C$ if the heat pipe is properly used. The highest cooling performance is obtained in the case when the angle of a heat pipe installation is $90^{\circ}$.
Park, Jin-Han;Kim, Hyeon-Soo;Ko, Hyun-Suk;Jin, Bong-Cheol;Seo, Hak-Keum
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.42
no.9
/
pp.789-794
/
2014
The FPGA is used to the high speed digital satellite communication on the Digital Signal Process Unit of the next generation GEO communication satellite. The high capacity FPGA has the high power dissipation and it is difficult to satisfy the derating requirement of temperature. This matter is the major factor to degrade the equipment life and reliability. The thermal control at the equipment level has been worked through thermal conduction in the space environment. The FPGA of CCGA or BGA package type was mounted on printed circuit board, but the PCB has low efficient to the thermal control. For the FPGA heat dissipation, the heat sink was applied between part lid and housing of equipment and the performance of heat sink was confirmed via thermal vacuum test under the condition of space qualification level. The FPGA of high power dissipation has been difficult to apply for space application, but FPGA with heat sink could be used to space application with the derating temperature margin.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.33
no.12
/
pp.947-951
/
2009
LED has the merits of high reliability, semi-permanent life, rapid-response and its small size for use as light source of head lamp. But the dependence of its performance and life on temperature affect on its practical use. Which dependence makes problem when the LED is heated up to a higher temperature level by self-generation of heat, due to "highly integration" to get enough quantity of light. To solve this problem, effective cooling system is needed that consider conduction, convection and radiation. This study points out the limits of natural convection cooling system and propose of forced convection with heat sink. Also, it describes a correlation between heat sink area and fluid velocity using numerical analysis to optimize the cooling system.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
/
v.17
no.9
/
pp.855-862
/
2005
An experimental investigation has been carried out for aluminum foam heat sink inserted into the annulus to examine the feasibility as a heat sink for high performance forced water cooling in the annulus. The local wall temperature distribution, inlet and outlet pressures and temperatures, and heat transfer coefficients were measured for heat flux of 13.6, 18.9, 25.1, 31.4 $kw/m^2$ and Reynolds number ranged from 120 to 2000. Experimental results show that the friction factor is higher than clear annulus without aluminum foam, while the significant augmentation in Nu is obtained. This technique can be used for the compactness of the heat exchanger.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
/
v.23
no.3
/
pp.237-245
/
2020
In this paper, I introduce Phase-Change Cooling for thermal management of high power devices that can be applied to High Power Laser and Electric Propulsion Systems which are composed of multiple distributed superheat sources. Phase-Change Cooling can be good used to efficient cooling of their heat sources. Phase-Change Cooling has extremely high efficiency of two-phase heat transport by utilizing heat of vaporization, relatively low flow rates and reduced pumps power. And I suggest TPI(Thermal Performance Index) which is a quantitative performance index of Phase-Change Cooling for thermal management. I quantify the performance of Phase-Change Cooling by introducing TPI. I present the test results of TPI's changing refrigerant, heat sink and flow rate of the Phase-Change Cooling system through the experiments and analyze these results.
Journal of the Korean institute of surface engineering
/
v.51
no.6
/
pp.415-420
/
2018
The possibility of an improvement in heat dissipation performance of aluminum alloy heat sink for shipboard LED luminaries through plasma electrolytic oxidation (PEO) was investigated. Four different PEO coatings were produced on aluminum alloy 5052 in silicate based alkaline solution by varying current density ($50{\sim}200mA/cm^2$). On voltage-time response curves, three stages were clearly distinguished at all current densities, namely an initial linear increase, slowdown of increase rate, and steady state(constant voltage). It was found that the increase in current density caused the breakdown voltage to increase. Two different surface morphologies - coralline porous structure and pancake structure - were confirmed by SEM examination. The coralline porous structure was predominant in the coatings produced at lower current densities (50 and $100mA/cm^2$) while under high current densities(150 and $200mA/cm^2$) the pancake structure became dominant. The coating thickness was measured and found to be in a range between about $13{\mu}m$ and $44{\mu}m$, showing increasing thickness with increasing current density. As a result, $100mA/cm^2$ was proposed as an effective process parameter to improve the heat dissipation performance of aluminum alloy heat sink, which could lower the LED operating temperature by about 30%.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.