• Title/Summary/Keyword: 방열 설계

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네트웍 기반 자기베어링용 전력 증폭기 설계

  • 진재호;박종권;경진호;노승국
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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    • pp.115-115
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    • 2003
  • 최근 회전기계에 대한 세계적인 기술추세를 볼 때 해를 거듭할수록 더욱 정밀해지고 고속화에 대한 요구가 한층 증대되고 있으며 이러한 측면에서 여러 분야에 우수한 장점을 지니고 있는 능동적 자기베어링의 회전축계 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 프랑스를 중심으로 한 미국, 일본 등이 이에 대한 연구를 활발하게 수행하여 고속 공작기계 스핀들을 비롯한 고진공 펌프 및 각종 터어빈, 압축기 등에 실용화시키는 단계에 있다. 그러나 국내 관련기술에 대한 연구는 연구소, 학계를 중심으로 실험실적인 기초연구로서 부분적으로 수행하는 단계에 있으며 관련분야 활용을 위한 본격적인 연구는 수행되지 못하고 있는 실정이고 이를 실용화시키기 위한 일환으로 능동적 자기 베어링의 회전 축계를 구성하고 있는 요소기술 중 하나인 전력 증폭기의 개발이 이뤄져야 할 필요성이 있는데 본 논문에서는 네트웍 기반 전력 증폭기 개발을 시도하였다. 전력 증폭기는 크게 리니어 앰프와 스위칭 앰프로 구분된다. 리니어 앰프의 경우 회로가 간단하고 노이즈가 비교적 작다는 장점이 있지만 전력손실 및 발열이 크기 때문에 에너지 측면에서 저 효율이라는 점과 따로 방열판을 부착해야 한다는 단점을 가지고 있고, 스위칭 앰프의 경우 전력손실이 작은 반면, 회로가 비교적 복잡하고 노이즈의 발생 가능성이 높다는 단점이 있다. 본 논문에선 위 두 가지 방식을 혼합한 혼합형 전력 증폭기로 설계하였다. 또한 기존에 전력증폭기의 경우 상위 주제어기로부터 제어량을 아날로그 신호로 통신하기 때문에 발생할 수 있는 EMI 노이즈신호에 대한 대책을 세워야 하는데 본 연구를 통해 개발된 전력증폭기는 따로 보조제어기(TMS320LF2406A)를 두어 상위 주제어기에 전력증폭기의 상태값을 궤환할 수 있도록 명령 신호체계를 전체 시스템의 샘플링 시간을 고려하여 비교적 전송 속도가 빠른 CAN(Controller Area Network)으로 구축하여 주제어기와 전력 증폭기간에 양방향 통신이 가능하도록 하였다. 이로써 전력증폭기의 상태정보를 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 칩 설계기술의 발전으로 가격대 성능비가 우수한 DSP(TMS320LF2406A)를 이용하여 과거의 아날로그 방식의 명령신호체계를 디지털 신호체계로 바꿈으로써 네트웍을 통해 전력증폭기의 상태진단 가능성을 검증한다.

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대화면 액정 화상 투영기용 다층 배열 엘이디 광원 및 조명광학계 설계 (Optical Design of a Multilayer LED Array Light Source and Illumination Optics for a Large-Screen LC Projection Display System)

  • 김현희;한동진;김진승
    • 한국광학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.226-232
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    • 2015
  • $8m{\times}6m$(400인치)의 대형 화면 액정 화상 투영기에 쓸 수 있는 광원부로서 엘이디를 2층으로 촘촘하게 배열한 광원과 그에 수반되는 조명광학계 설계의 개념을 제시하였다. 엘이디를 촘촘히 배열할 때 생기는 방열문제는 엘이디를 2층으로 배열하면 해결됨을 열분석을 통해 보였다. 뒤 층의 엘이디에서 나오는 빛이 앞 층에 가려질 수 있는 문제는 앞뒤로 어긋나게 배열하여 해결했고, 엘이디 배열에서 나온 빛을 투영렌즈에 맞추어 액정판을 고르게 비추는 조명광학계를 함께 설계하였다.

밀폐식 빙축열시스템의 축열 및 방열과정에 관한 실험 (Experiment on the Charging and Discharging Processes of a Closed Ice-Thermal-Energy-Storage System)

  • 김경환;윤영환;김연규
    • 에너지공학
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    • 제16권4호
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    • pp.164-169
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    • 2007
  • 우리나라에서 여름철 피크전력부하의 감소는 매우 중요하다. 정부는 피크전력부하를 저감하기 위하여 많은 지원 정책과 법률을 제정하여 시행하고 있다. 그리고 빙축열시스템은 이런 대안 중의 하나로서 알려지고 있다. 이 논문의 목적은 축열운전, 병렬운전과 축열조 단독운전이 수행된 밀폐식 빙축열시스템의 축열조 성능과 전체 효율을 평가하는 것이다. 설계조건에서 운전된 빙축열시스템의 자료를 이용하여 축열조의 축열밀도와 방냉효율 그리고 시스템의 총괄에너지 이용효율을 계산하면 $18.4\;USRT-h/m^3$, 96.2% 그리고 2028.7 kcal/kWh이다. 빙축열시스템의 축열조에 공급되는 에너지를 설계조건보다 많게 공급하면 과냉각효과에 의해 설계조건보다 시스템 효율이 낮게 평가되어진다.

광디스크 드라이브의 입자 오염 및 열축적 제어를 위한 설계 제안 (Control of Particle Contamination and Heat Build-Up for Noble Design of an Optical Disk Drive)

  • 오서영;황정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.25-31
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    • 2003
  • Airborne contaminant particles are intruded into optical disk drives(ODD) due to the flow caused by disk rotation and can be adhered to lens or disk surfaces, which causes decrease of laser power and increase of read/write errors. Such a phenomenon can be more serious as the space between the disk and the lens is reduced fur high-density storage devices. The purpose of this paper is to understand design parameters to reduce the particle intrusion into an ODD. Suggestions are made to prevent the particle intrusion that can decrease the stability of an ODD and also prevent the potential heat build-up problem. The sealing effect of drive and the forced injection of clean air (using HEPA filter) into the drive minimizes intrusion of the outside air and dusts in an ODD remarkably. Moreover it is proved by experiments that the installation of a heatproof pad to isolate heat generation part (PCB) from information read/write sections and the forced injection of dust-free air reduce the gas temperature inside the drive as well as the amount of particles intruded.

고출력 5 Watt LED기반 탐조등의 방열설계 (Thermal Design of High-power 5 Watt LEDs-based Searchlight)

  • 이아람;허인성;이세일;유영문;김종수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.594-599
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    • 2014
  • The heat dissipation conditions of high-power 5 watt LEDs-based searchlight modules were optimized with varying LED bar'shape, materials, and ambient temperature. The LED junction temperature was estimated by using Computational Fluid Dynamics simulation. The optimal heat dissipation conditions were found as follows; LED bar' shape: L=80 mm, W=4 mm, t=10 mm, copper material, LED junction temperature of $116.6^{\circ}C$, ambient temperature of $50^{\circ}C$, total mass of 184 g, and shadowing area of $320mm^2$. The difference between the junction temperatures of our fabricated and simulated LEDs-based searchlight modules is about $3^{\circ}C$, which confirms the validity of our thermal simulation results.

케로신과 액체산소를 추진제로 하는 10톤급 액체로켓엔진의 재생냉각 특성 평가 (Evaluation on the Regenerative Cooling Characteristics in Liquid Rocket Engine of 10tf-thrust using Kerosene and Liquid Oxygen as a Propellant)

  • 한풍규;조원국;조용호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.111-117
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    • 2004
  • 케로신과 액체산소를 추진제로 하며, 10톤을 설계 추력으로 하는 우주 발사체의 2단용 액체로켓엔진의 재생 냉각 특성에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 또한 보조적인 냉각 방법으로서 노즐 확장부에는 대기로의 복사 방열에 의한 냉각을 적용하였다. 본 연구를 통해, 케로신을 연료로 하는 10톤 추력의 2단용 액체로켓엔진에서 재생냉각과 복사 냉각에 의한 냉각 기구만으로는 소재의 열 및 열구조적인 불안정성과 냉각채널에서의 과다한 압력강하에 의해 적합하지 않다는 것을 확인하였다.

케로신을 연료로 하는 10톤급 액체로켓엔진의 냉각 기구에 관한 연구 (A Study on the Cooling Mechanism in Liquid Rocket Engine of 10tf-thrust Level using Kerosene as a Fuel)

  • 한풍규;조원국;조용호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.83-88
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    • 2003
  • 케로신과 액체 산소를 추진제로 하며, 10톤을 설계 추력으로 하는 우주 발사체의 2단용 액 체로켓엔진의 재생 냉각 특성 에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 또한 보조적인 냉각 방법으로서 노즐 확장부에는 대기로의 복사 방열에 의한 냉각을 적용하였다. 본 연구를 통해, 케로신을 연료로 하는 10톤 추력의 2단용 액체로켓 엔진에서 재생 냉각과 복사 냉각에 의한 냉각 기구만으로는 냉각 방법으로 적합하지는 않다는 것을 확인하였다. 따라서 새로운 냉각 방법으로서 막냉각 기법이 도입되었으며, 액체로켓엔진의 열적 불안정성을 제거하는데 효과적인 냉각방법임을 알 수 있었다.

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열전도성 플라스틱을 이용한 21 W급 LED Light Engine의 방열설계 (Thermal Design of 21 W LED Light Engine Using Thermal Conductive Plastic)

  • 최원호;최두호;이진열;박대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.208-212
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    • 2015
  • This study will design the structural optimization of 21 W LED heat sink using the thermal conductive plastic materials. The thermal conductive plastic heat sink is inferior to aluminum heat sinks in thermal properties. This study will solve this problem using formability of thermal conductive plastic heat sink. A heat sink was optimized in terms of the number, and the thickness of fins and the base thickness of the heat sink, using the Heatsinkdesigner software. Also by using SolidWorks Flow simulation and thermal analysis software, the thermal characteristics of the heat sink were analyzed. As the result, the optimized heat sink has 17 fins, which are 1.5 mm thick and a 3.7 mm-thick base. The highest and the lowest temperature were $51.65^{\circ}C$ and $46.24^{\circ}C$ respectively. Based on these results, The thermal conductive plastic heat sink is considered possible to overcome heating problem when designing in complex structure.

30 W COB LED광원의 효율 개선을 위한 방열설계에 관한 연구 (A Study on Improving the Efficiency of a Heat Dissipation Design for 30 W COB LED Light Source)

  • 서범식;이기정;조영식;박대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.158-163
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    • 2013
  • In this paper, thermal analysis of heatsink for 30 W class Chip-on-Board (COB) LED light source is performed by using SolidWorks Flow Simulation package. In order to increase the convection heat transfer, number of fin and shape of the heatsink is optimized. Furthermore, a copper spread is applied between the COB LED light source and the heatsink to mitigate the heat concentration on the heatsink. With the copper spread, the junction temperature between the COB LED light source and the heatsink is $50.9^{\circ}C$, which is $5.4^{\circ}C$ lower than the heatsink without the copper spread. Due to the improvement of the junction temperature, the light output is improved by 5.8% when the LED light source is stabilized. The temperature difference between the simulation and measured result of the heatsink with the copper spread is within $2^{\circ}C$, which verifies the validity of the thermal design method using a simulation package.

진동형 히트파이프를 이용한 고출력 LED 조명 방열 설계 (High-Power LED Thermal Spreaders Design Using Pulsating Heat Pipe)

  • 장정완;김종수;하수정
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1379-1384
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    • 2009
  • High power light emitting diode(LEDs), a strong candidate for the next generation general illumination applications are of interest. With major advantages of power saving, increased life expectancy and faster response time over traditional incandescent bulb, the LEDs are rapidly taking over many applications such as LCD backlighting, traffic light, automotive lighting, signage, etc. The increased electrical currents used to drive the LEDs have focused more attention on the thermal management because the efficiency and reliability of the solid-state lighting devices strongly depend on successful thermal management. There exist some problems that are caused by heat generation in the LED package, such as wire breakage, yellowing of epoxy resin, lifted chip caused by reflow of thermal paste chip attach and interfacial separation between LED package and silicon resin. The goal of this study is to analyze high power LED thermal properties of using pulsating heat pipe.

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