표제지
목차
논문개요 10
제1장 서론 11
1.1. 연구 배경 11
1.2. 연구 목적 12
1.3. 연구의 내용 및 범위 14
제2장 LED 램프에 대한 조사·분석 15
2.1. LED 이론적 배경 15
2.1.1. LED 원리 15
2.1.2. LED 조명 시스템 17
2.1.3. White LED 18
2.2. 열전달 20
2.2.1. 전도에 의한 열전달 21
2.2.2. 대류에 의한 열전달 21
2.3. LED의 방열 22
2.3.1. LED의 방열의 필요성 22
2.3.2. 수동적 방열기술 22
2.3.3. 능동적 방열기술 23
제3장 복합 방열 시스템의 최적화 설계방안 제시 25
3.1. 최적화 설계방안 25
3.1.1. 열전도성 몰드재의 개선방안 26
3.1.2. 냉각 탱크에 연결된 증발관 시스템의 개선방안 26
3.2. 최적화 설계 및 시작품 제작 27
3.2.1. 설계 및 시작품 제작 개요 27
3.2.2. LED 방열 시스템 최적화 설계방안 제시 31
3.2.3. 시작품 제작 37
제4장 복합 방열 시스템의 실험 41
4.1. 냉각모듈 실험 41
4.2. 열전도 실험 53
제5장 복합 방열 시스템의 개발 결과 62
5.1. 연구 개발 결과 62
5.1.1. 시작품 개발 결과 62
5.1.2. 대용량 방열 설계 68
제6장 결론 71
참고문헌 72
Abstract 73
〈표 2.1〉 백색 LED의 제조기술별 특성비교 20
〈표 2.2〉 수동적 방열기술의 특성 및 장단점 23
〈표 2.3〉 능동적 방열기술의 특성 및 장단점 24
〈표 3.1〉 실시 예에 따른 특성 31
〈표 4.1〉 조성물 종류에 따른 열전도율(1) 56
〈표 4.2〉 최적화에 따른 조성비 56
〈표 4.3〉 조성물 종류에 따른 열전도율(2) 57
〈표 4.4〉 열전도성 몰드재의 조성물 비율 58
〈표 4.5〉 절연재의 열전도성 및 절연성 비율 58
〈표 4.6〉 방열성 테스트 결과 59
〈표 5.1〉 열저항 측정 결과 65
〈표 5.2〉 구간별 온도 편차 67
〈그림 1.1〉 LED 소자의 열손실 개요도 12
〈그림 1.2〉 LED 소자의 junction temperature 증가 추이 13
〈그림 2.1〉 LED의 작동원리 16
〈그림 2.2〉 LED 전원장치 회로 17
〈그림 2.3〉 LED 조명기구를 위한 기본 전원장치 회로 17
〈그림 2.4〉 백색 LED의 제조기술 19
〈그림 3.1〉 Junction temperature 온도에 따른 수명과의 관계 25
〈그림 3.2〉 몰드재로 채워질 경우 비교 26
〈그림 3.3〉 증발관을 통한 방열과 흡열의 순환 원리 27
〈그림 3.4〉 열전도성 몰드재 28
〈그림 3.5〉 냉각 탱크와 연결된 증발관을 통한 방열 원리 29
〈그림 3.6〉 LED 조명 장치에 적용된 설계 개념도 30
〈그림 3.7〉 시험편 위에 냉각 탱크를 설치 33
〈그림 3.8〉 광학 평가 시스템과 조도계 34
〈그림 3.9〉 헤드램프의 방열 원리 35
〈그림 3.10〉 T-v선도와 P-T선도 36
〈그림 3.11〉 냉각 탱크에 장착된 종류별 증발관 구조 37
〈그림 3.12〉 믹서의 종류 및 액체 정량 토출기 38
〈그림 3.13〉 LED 구조에 맞는 방열판의 설계 구조의 예 39
〈그림 3.14〉 LED 조명 장치에 적용된 설계 개념도 40
〈그림 4.1〉 써모사이폰 현상을 이용한 LED 냉각모듈의 형상 종류 41
〈그림 4.2〉 LED 냉각모듈의 온도 및 압력 계측 위치 45
〈그림 4.3〉 LED 냉각모듈 시험 챔버 및 실험 방법 46
〈그림 4.4〉 주위온도 증가에 따른 냉각모듈 부위별 온도변화(사례 1) 47
〈그림 4.5〉 주위온도 증가에 따른 냉각모듈 부위별 온도변화(사례 2) 49
〈그림 4.6〉 주위온도 증가에 따른 발열부와 냉각부의 온도변화 비교 50
〈그림 4.7〉 주위온도 증가에 따른 냉각모듈 부위별 온도변화(사례 3) 52
〈그림 4.8〉 주위온도 증가에 따른 발열부와 냉각부의 온도변화 비교 53
〈그림 4.9〉 조명기구 방열 부품 구조 54
〈그림 4.10〉 조명기구 방열 효과를 높이는 수지 조성물 55
〈그림 4.11〉 최적화 조성물과 실험 방법 예 57
〈그림 4.12〉 기판 사이의 조성물과 변화 실험 61
〈그림 4.13〉 시간에 따른 온도변화 61
〈그림 5.1〉 선행 연구 개발 결과 62
〈그림 5.2〉 새로운 기술이 적용될 고휘도 LED 램프의 설계 구조 예 63
〈그림 5.3〉 열저항 측정 포인트 위치 64
〈그림 5.4〉 온도 측정 결과 65
〈그림 5.5〉 25 [℃]와 40 [℃]에서의 온도 측정 결과 그래프 66
〈그림 5.6〉 복수개의 증발관을 사용한 램프 68
〈그림 5.7〉 증발관과 결합될 수 있는 구조의 방열판 69
〈그림 5.8〉 나선 구조를 방열판에 체결하는 설계 구조 69
〈그림 5.9〉 독자적 원뿔형 방열 구조도 70