• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.421-422
• /
• 2010

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.503-504
• /
• 2009

• 한국정밀공학회지
• /
• 제29권7호
• /
• pp.778-784
• /
• 2012

In comparison with some other light sources, LED has merits such as increased life expectancy, fast response, pollution free, and high energy efficiency. Lately, due to development of LED with high brightness and capacity, LED has widely used in many industrial fields such as automotive, aviation, display, transportation and special lighting applications. Since the high heat generation of LED chips can cause a reduction in lifetime, degradation of luminous efficiency, and variation of color temperature, studies have been carried out on the optimization of LED packaging and heat sinks. In this study, experiments on measuring the heat generation rate of LED and the cooling performance of a heat sink were carried for analyzing the thermal characteristics of LED lighting system in free convection. From the results, dimensionless correlation on the cooling performance of heat sink in natural convection was proposed with Nusselt number and Rayleigh number as a guideline for designing cooling device of LED lightings.

• 에너지공학
• /
• 제26권2호
• /
• pp.64-72
• /
• 2017

중동지역 환경에 적합한 70 W급 LED 조명등의 성능분석을 집중변수모델을 이용하여 수행하였다. LED 조명등은 발열기판, 히프파이프, 방열판으로 구성된다. LED 조명등을 4개의 물체로 구분하고, 각각에 대해 에너지평형을 적용하여, 4개의 연립 비선형미분방정식 형태의 집중변수모델을 수립하였다. 연립 방정식의 해는 Runge-Kutta법을 이용하여 구하였다. 집중변수모델의 대류열전달계수는 다차원해석을 통하여 구하였으며, 실험결과와 비교한 결과, 발열기판은 $1.5^{\circ}C$, 상부방열판에서 $1.8^{\circ}C$의 오차를 가지며, 상대오차는 약 0.6 %임을 확인하였다. 이 모델을 이용하여 대기온도가 $55^{\circ}C$인 정상 운전조건, 태양광만 주어질 때의 조건, 태양광이 주어진 상태에서의 비정상 운전조건, 상부방열판이 없는 경우 등에 대한 온도분포분석을 수행하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38C권8호
• /
• pp.725-732
• /
• 2013

최근 LED의 저전력, 장수명, 동작 속도, 제어성, 고품질의 색 연출성, 지속 가능성 등의 이유로, LED 응용 분야가 확대되고 있다. 그러나 고출력 LED 조명 시스템을 구현하는데 있어, 방열은 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 논문에서는 고출력 투광등 설계를 위한 방열 방안으로 메탈 PCB 설계, 열전 소자, 히트 파이프, 방열판, 팬(fan) 등의 적층 연동 구조를 제안하고 구현 방안을 제시하였다. 아울러 본 논문에서는 RS-485 통신을 통한 DMX512 프로토콜 기반 LED 조명 시스템 제어 방안을 제시하였다. DMX512 프로토콜은 조명장치와 조명제어 모듈의 연결에 대한 사실상 세계적 표준이며 이를 활용한 무대 조명이나 경관 조명 시스템 개발이 지속적으로 이루지고 있다. 본 논문에서는 이를 이용한 LED 조명 제어 및 응용 기술을 소개하고 주제어기를 무선으로 원격 제어하는 방안을 제안하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.401-407
• /
• 2014

열에 관한 문제를 해결하기 위해 여러 개의 LED 칩을 1개의 보드에 밀집으로 배열한 COB(Chip On Board)에 관한 관심이 증가하고 있다. LED소자의 온도가 올라갈수록 수명이 감소하고 스펙트럼선의 파장이 본래의 파장보다 장파장 쪽으로 이동하는 적색 이동 현상 및 접합부 온도 상승에 따라 광 출력이 감소되는 큰 문제점이 대두되고 있다. 이러한 열 문제점을 해결하기위해 본 논문에서는 최적의 Fin 두께와 길이를 선정하여 15W급 COB LED 최적의 2차 방열판을 설계하고, 그 설계한 방열판과 15W COB를 패키지하여 Solid Works Flow Simulation을 통한 열적 특성을 분석하여 제작된 15W COB 다운라이트 방열판을 접촉식 온도계를 사용해 열적 특성, 키슬리 2430을 통한 전기적 특성을 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권6호
• /
• pp.586-591
• /
• 2015

본 연구는 자연대류상의 LED 모듈의 경량열관리를 위한 하이브리드 휜 히트싱크(HF HS)의 열성능을 수치적으로 조사한 결과에 대해 논하였다. 할로우 하이브리드 휜 히트싱크(HHF HS)와 솔리드 하이브리드 휜 히트싱크(SHF HS)가 HF HS로 제안되고, 신뢰성있는 수치결과를 획득하기 위하여 3차원 CFD 해석이 수행되었다. 3차원 CFD 연구는 HHF HS와 SHF HS의 성능에 대한 휜 공간과 내부유로직경의 영향을 조사하였다. 연구결과는 HHF HS의 질량기반 열저항이 핀휜 히트싱크(PF HS) 보다 20~32% 작음을 보여주고, 유로직경의 증가에 따라 HHF HS의 질량기반 열저항이 감소함을 보인다. 이 결과는 주로 질량감소와 내부유로를 통한 열방출의 결합효과에 기인한다. 고전적인 PF HS 대비 상당히 우월한 HHF HS의 질량기반 열성능은 자연대류상의 LED 모듈의 경량열관리 적용 가능성을 제시한다.

• 한국광학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.311-314
• /
• 2014

본 논문에서는 LED 모듈의 방열성능을 개선하기 위하여 히트싱크의 새로운 핀 구조를 설계하고 열 특성을 분석하였다. 대부분의 히트싱크는 판상형이나 침상형의 핀으로 구성되는 것이 일반적이나, 스프링 모양의 헬리컬 핀 구조를 설계변수와 함께 도입하여 제한된 부피 대비 넓은 표면적을 갖는 히트싱크를 설계하였다. 약 14% 넓어진 표면적을 통해 방열 효율을 개선하였고, 그에 따라 LED 칩의 온도를 약 12% 정도 저감하는 효과를 가져 올 수 있었다. 또한, 기존의 히트싱크 보다 넓은 표면적을 가지는데 비해 형성 부피는 약 15% 감소하게 되어 재료비 절감은 물론 공정상의 이점에 따른 공정 생산비의 절감을 기대할 수 있는 새로운 고성능 LED 조명용 히트싱크를 설계하였다.

• 전기학회논문지
• /
• 제56권7호
• /
• pp.1261-1267
• /
• 2007

Although LEDs have been used in various applications with improving the brightness and luminous efficacy, the electrical and optical characteristics of high power LED varies at different temperature and starting time. In this paper, optimal heat sink and apparatus design were conducted using IR camera and ICEPAK on the LED bulb consisting with fourteen LED array. The temperatures of heat sink and LED device of the designed LED bulb without cooling pan were $74^{\circ}C\;and\;96.8^{\circ}C$, respectively, showing in good themal characteristics. For high efficiency driving circuit of LED array adopted optimal heat sink design, driving circuits of constant voltage and current circuits were suggested and fabricated. As a result the efficacy of all driving circuits showed more than 20 lm/W. Also, the constant current circuits are suitable for signal lamp, hallway lamp, and flash lamp having short operating time(about 30 min). On the other hand, a reading light and indoor lamp having long operating time can be controlled by constant voltage circuit.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.150-156
• /
• 2017

This study tests the characteristics of heat radiation by applying the pin-height variables to 30-W LED floodlights. The angle of the heat sink enables us to identify the characteristics of the heat radiation based on the temperature distribution. The results of the study are as follows. When the heat sinks are set towards the ground, the heat transfer decreases in speed only to expands the temperature distribution, which adversely affects the characteristics of heat radiation and expands the temperature distribution of PCB with the LED chip. We verify that the characteristics of heat radiation are adversely affected when the height of the cooling pin decreases and the heat radiation area decreases, which impedes the heat transfer and increases the temperature distribution on the heat sink.