• Journal of IKEEE
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• v.25 no.3
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• pp.528-533
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• 2021

This paper presents the PCB heat dissipation characteristics of high density DC-DC converter for electric vehicles. This paper also analyzes the heat dissipation structure of the high density DC-DC converter and optimizes the PCB heat dissipation design of the high density power system through thermal analysis simulation. Based on heat transfer theory, the thermal path of general electronic devices is analyzed and the thermal resistance equivalent circuit is modeled in this paper. Additionally, the thermal resistance equivalent circuit of the 500W synchronous buck converter, which is addressed in this paper, is modeled to present a structural heat dissipation path for better thermal performance. The validity of the proposed scheme is verified through the thermal analysis simulation results and experiments applying multi-surface heat dissipation structure to a 500[W](12[V], 41.67[A]) synchronous buck converter prototype with an input voltage 72[V].

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.7 no.1
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• pp.20-25
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• 2014

There are several severe problems for LED device, the next generation's economy green lighting: as the temperature increases, the lamp efficiency decreases; if the temperature is over $80^{\circ}C$, the lifetime of lighting decreases; Red Shift phenomenon that wavelength of spectrum line moves toward long wavelength occurs; and optical power decreases as $T_j$ increases. Thus, Heat sink design that can minimize the heat of LED device is currently in progress. While the thermal resistance of COB Type LED was reduced by direct coupling of LED chip to the board, residential 13.5W requires Heat sink in order resolve heat issue. This study designed Heat Sink suitable for residential 13.5W COB LED down-light and selected the optimum Fin thickness through flow simulation that packaged the designed Heat Sink and 13.5W COB. And finally it analyzed and evaluated the thermal modes using contacting thermometer.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2008.10a
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• pp.25-28
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• 2008

PAR38형의 표준 LED조명 제품 개발을 위한 기존의 PAR38형 제품의 대표 특성으로 빔각, 효율 등의 기준을 정의하고 이에 적합한 LED 패키지를 선정하였다. 개념설계를 위해 기본 사양을 바탕으로 개략적인 설계를 하고 LED 패키지 모듈에 방열시뮬레이션을 수행한 결과로부터 각 설계 요소의 상세 값을 선정하였다. 상세설계를 위해서 선정된 단품패키지 및 기설계된 조명기구에 대한 광학 시뮬레이션과 방열 시뮬레이션을 수행하여 목표 결과에 대한 예측 및 목표 달성을 위한 가능성을 타진하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 상세 형상과 특성 향상을 위한 요소를 부여하여 상세설계하고 제품을 제작하였다. 최종적으로 제품에 대한 특성 측정 분석하여 표준 제품으로서 특성을 검증하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.9
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• pp.3141-3147
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• 2010

The most important cause for shortening LED lighting efficiency and life is the junction temperature rises and, to solve this problem, various studies such as thermally efficient packaging, highly conductive material development, contact resistance improvement or heat sink optimization have been studied. However, most studies so far assumed that the LED lights are in the atmosphere, and thermal performance has not been therefore reported when the LED lights are mounted on the ceiling with ceiling unit. Thus, this study investigates the variation of junction temperature of the MR16 LED light under actual installation conditions and more accurate thermal design for the efficiency and life of LED lights is therefore achieved.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.129.1-129.1
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• 2016

반도체, 디스플레이, PC 등 전자기기의 경우 소자 내 발생된 열로 인해 기기의 성능 및 효율, 수명 등이 감소하기 때문에 이러한 내부 열을 외부로 방출시켜줄 필요가 있다. 일반적으로 heat pipe나 냉각 팬(fan) 등의 외부장치에 의해 강제적으로 냉각해주는 기술이 있지만 휴대용 디바이스와 같이 작은 전자기기의 경우 소자 자체적으로 열전도 특성이 뛰어난 기판을 사용하여 열전도에 의해 열이 소자 밖으로 방출될 수 있도록 방열 설계를 해주어야 한다. 따라서 소자 전체를 지지해주고 열전도에 의해 방열 기능을 해주는 방열기판에 대한 관심이 증가하고 있다. 현재 가장 많이 사용되어지는 세라믹 방열기판으로는 알루미나가 있지만 보다 소자의 집적화와 고성능화로 인하여 열전도도가 높은 질화규소 기판의 요구가 증대되고 있다. 하지만 이러한 질화규소기판에 금속전극을 형성하는 기술은 종래의 알루미나 기판에 이용한 DPC(Direct Plated Copper), DBC(Direct Bonded Copper)기술을 적용할 수 없다. 그래서 현재는 메탈블레이징을 이용하여 전극을 형성하지만 공정비용 및 대형기판에 형성이 어려운 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 질화규소 방열기판에 전기화학공정을 통하여 밀착력이 우수한 금속 전극 회로층 형성에 대한 연구를 진행하였다. 질화규소 방열기판에 무전해 Ni 도금을 통하여 금속층을 형성하는데 이 때 세라믹 기판과 금속층 사이의 낮은 밀착력을 향상시키기 위해 습식공정을 통하여 표면처리를 진행하였다. 또한 촉매층을 $Pd-TiO_2$ 층을 이용하여 무전해 도금공정을 이용하여 Ni, 전극층을 형성하였다. 질화규소 표면에 OH기 형성을 확인하기 위해 FT-IR(Fourier-transform infrared spectroscopy)분석을 실시하였으며 OH 그룹 형성 및 silane의 화학적 결합으로 인해 금속 전극층의 밀착력이 향상된 것을 cross hatch test 및 scratch test를 통해 확인하였고 계면 및 표면형상 특성 등을 분석하기 위해 TEM(Transmission electron microscopy), SEM(Scanning electron microscopy), AFM(Atomic-force microscopy)등의 장비를 이용하였다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.38C no.8
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• pp.725-732
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• 2013

Recently, various applications for LED lightings are growing continuously due to their better performances such as low power consumption, longer life time, operation speed, controllability, high quality color rendering, and sustainability. However, in developing the high-powered LEDs illumination system, heat-sink problem is one of the important obstacle. In this paper, a heat-sink design with multi-layered structure for high-powered LEDs is proposed, which is composed of metal core PCB, heat-pipes, heat-sink plates, and fans. And also, in this paper, a design for LED controls using DMX512 protocols through RS-485 communications is proposed, which is considered as de facto international standard in LEDs illumination control and is widely used in landscape lighting and stage lighting. In this paper, LED control and its application techniques are introduced and the method of wireless remote control for main controller is proposed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.4
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• pp.285-291
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• 2017

In this study, a case analysis for thermal design of electronic equipment using a phase change material(PCM) was performed numerically using ANSYS Fluent. Experiments were conducted to find the temperature increase(${\Delta}T_m$), melting temperature($T_m$), and volume expansion of the PCM under the melting process. To verify the accuracy of the Fluent solver model, $T_m$, ${\Delta}T_m$, and the melting time were compared with experimental results. To simulate the temperature stagnation phenomenon under the melting process, the equivalent specific heat method was applied to calculate the thermal properties of the PCM in the solver model. To determine the thermal stability of electronic equipment, we paid special attention to finding a thermal design for the PCM using fins. Further, an additional numerical analysis is currently underway to find an optimum design.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.71-76
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• 2007

본 논문에서는 고 연색성의 실시간으로 색온도 제어 가능한 승강기용 조명제품 개발을 위하여 제품에 사용될 LED Package를 제작하고 고연색성 실현을 위한 색온도 제어 기초실험을 행하였다. 그리고 20W 급의 LED 광원모듈 구동회로와 색온도 제어를 위한 제어회로를 설계하였다. 또한 음영 제거 및 글레어 차단, 효과적인 광색혼합을 위하여 확산배광을 달성하기 위한 R, G, B, A, W LED의 최적 배치 및 렌즈의 광학설계를 수행하였고 LED에서 발생하는 열을 효과적으로 발산하여 LED 조명모듈의 온도를 낮추기 위한 방열설계를 실시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2005.06a
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• pp.345-348
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• 2005

본 개발의 목적은 연료전지차량에 탑재되는 연료전지 시스템에 장착될 공기공급기를 개발하는 것이었다. 개발된 공기공급기의 형태는 공급해야 할 공기의 유량과 압력 범위, 소음 및 향후 양산성 등을 고려하여 원심형 블로어를 선택하였으며, 차량 부하에 따른 공기공급량을 제어하기 위한 제어기도 적용되었다. 또한 차량에 적용될 경우, 예상되는 가혹한 사용환경에서 안정적인 성능을 발휘하고, 내구성을 할 수 있도록 설계되었으며, 특히, 외기온도 $45^{\circ}C$에서도 충분한 방열성능을 갖도록 모터 및 모터 방열구조를 설계하였다. 이를 위하여 공급되는 공기로 직접 모터를 냉각하는 개념을 적용하였다. 개발된 터보블로어의 응답성을 포함한 성능평가를 수행하였으며, 설계점에서 600시간 연속운전을 통하여 기본 내구평가를 완료하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.398-400
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• 2013

현재 국내 등명기는 대부분 국내 관련업체의 연구개발에 의하여 국산화하고 있으나 대부분 소형 등명기에 소출력 LED Type을 적용하는 수준이다. 최근 고출력 LED 광원은 급격한 광효율 향상(150lm/W)과 가격경쟁력 확보를 통하여 기존 광원 대체를 가속화 하고 있는 상황에서 국내 등명기 관련업체의 LED 등명기 기술개발 수준은 해양 선진국에 크게 미치지 못하고 있는 실정이다. 특히 국내의 20해리(M)이상 광달거리를 요구하는 중 대형 등명기에 LED 광원을 적용하기 위한 LED 광원설계기술, 광학설계, 방열설계 및 항로표지용 등기구 설계 기술 개발 수준은 국제 규격을 만족하기에 매우 미흡한 상황이다. 이에 해양선진국의 LED 광원을 적용하는 중 대형등명기 개발현황 및 동향을 분석하였다.