• 제목/요약/키워드: Heat dissipation efficiency

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Thermal Characteristics of the Optimal Design on 20W COB LED Down Light Heat Sink

  • Kwon, Jae-Hyun;Lee, Jun-Myung;Huang, Wei;Park, Keon-Jun;Kim, Yong-Kab
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제2권2호
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    • pp.19-22
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    • 2013
  • As the demand of the LED for lighting that emits light by p-n junction is increasing, studies on heatproof plate technology is being conducted to minimize the temperature of the LED lighting. As for the temperature of the LED devices, their light emitting efficiency decreases and the maximum lifespan drops down to 1/5. Therefore there are heat dissipation studies going on to minimize the heat. For LED heat dissipation, aluminum heat sink plates are mostly used. For this paper, we designed heat sink that fits residential 20W COB LED Down Light; packaged the heat sink and 20W COB and analyzed and evaluated the thermal properties through a Solidworks flow simulation. We are planning to design the optimal heat sink plate to solve the thermal agglomeration considering TIM(Thermal Interface material).

광색가변 및 색온도 제어용 100[W]급 투광기 개발 (Development of 100[W] LED Flood Lighting with Tunable Colors and Color Temperatures)

  • 윤진식;김기훈;송상빈;임영철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1-9
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    • 2008
  • 이 논문에서는 100[W]급 Discrete LED 투광기 조명 제품 개발에 관한 것으로, 3[W] RGBA LED를 이용하여 광색 및 색온도 제어가 가능하도록 광학/방열/회로/시스템 설계를 통한 시제품을 제작하였다. 그 결과, 색온도 $2,000{\sim}10,000[K]$ 범위에서 흑체궤적에 정확히 일치하면서 연색지수가 $71{\sim}91$까지 고연색성을 실현하였으며, 동작전압 $90{\sim}250[Vac]$, 효율 87[%], 역률 93이상의 양호한 전기적 특성을 나타냈다. 또한 투광기의 협각/중각/광자 배광을 만족하기 위하여 LED 렌즈를 설계하였으며, 신뢰성 확보 및 주위온도에 따른 광출력 변화를 최소화할 수 있는 방열설계를 실시하였다.

ESG를 위한 반도체 패키지 기술 트렌드 (Technology Trends of Semiconductor Package for ESG )

  • 서민석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.35-39
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    • 2023
  • ESG는 많은 기업에게 기업 가치를 향상시키고, 지속 경영이 가능하게 하는 큰 지침이 되고 있다. 그 중에서도 환경(Environment)은 기술적 관점의 접근이 필요하다. 환경 오염을 줄이거나 방지하고, 에너지를 절감하는 것은 기술적인 해법이 필요하기 때문이다. 반도체 패키지 기술은 반도체 패키지의 본연의 역할인 칩의 보호, 전기/기계적 연결, 열 방출 등을 잘 하기 위해 개발 및 발전해 왔는데, 이에 따라 열 방출 효과 향상, 전기적/기계적 특성 향상, 칩을 보호하는 신뢰성 향상, 적층 및 소형화, 그러면서 비용절감을 위한 기술들이 개발되고 발전해 왔다. 그 중에서도 열 방출 기술은 열효율을 높이고, 냉각을 위한 에너지 소모를 작게 하며, 전기적 특성 향상 기술도 저전력 사용과 에너지 소모를 줄이는 효과를 만들어서 환경에도 영향을 주었다. 또한 재사용이나 재료 소모를 줄이는 기술은 환경 오염을 줄이게 되며, 특히 환경에 유해한 물질들에 대해 대체하는 기술들은 환경 개선에 기여하게 된다. 본 논문에서는 이러한 환경 오염 방지 및 개선을 위한 반도체 패키지 기술들의 트렌드를 정리하였다.

모터사이클 디스크 브레이크 형상에 따른 방열해석에 관한 연구 (Study on Analysis of Heat Dissipation due to Shape of Motorcycle Disc Brake)

  • 조재웅;한문식
    • 한국기계가공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.100-107
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    • 2013
  • This study aims to improve the heat performance of motor cycle disk due to the number of holes by analyzing 6 kinds of disk models. This disk performance depends on the efficiency at emitting the heat. To raise the efficiency of heat emission, holes with circle or another configuration are made on disks to emit heat fast. The distribution of temperature, heat flux, deformation and stress are analyzed. As the number of holes on disk increases, the performance of heat emission is improved. Equivalent stress is decreased and durability is improved as the number of holes on disk increases. Though the number of holes on disk is increased, the performances of heat emission and durability do not become better. The optimal model can be found by comparing models each other through this analysis result. Through this study result, the configuration of motor cycle disk is designed with optimal heat emission and durability by comparing models.

방열특성 제어를 위한 PWM 전류제어 기반 LED 모듈 개발 (Development of LED Module Control-based PWM Current for Control of Heat-dissipation)

  • 이승현;문한주;허성범;최성대
    • 한국기계가공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.129-135
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    • 2015
  • This paper shows significant methods that improve the lifespan of LED modules as well as efficiently using an aluminum heat-sink for LED module in high power. It proposes a method that raises stability and lifespan to protect LED modules and the power unit when the LED module has been used for a long hours at high temperatures. During the research, we applied a method of pulse-width modulation (PWM) in order to prevent the phenomenon that the entire power of a system is turned off and the lifespan is reduced when the LED nodule reacts to the high temperatures. To protect the LED module and SMPS based on high efficiency, a temperature sensor is attached underneath the circuit board and the sensor measures the temperature of circuit board when the LED module is powered on. The electrical power connected to SMPS is controlled by PWM when the temperature of the LED module reaches a particular temperature.

16칩 LED 패키지에서 칩 크기에 따른 방열특성 연구 (Study on the Thermal Dissipation Characteristics of 16-chip LED Package with Chip Size)

  • 이민산;문철희
    • 한국진공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.185-192
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    • 2012
  • Light Emitting Diode (LED) 칩의 크기는 전도를 통한 열의 방출에 있어 면적의 확대로 인한 열 밀도의 감소와 칩의 외부양자효율 변화로 인하여 LED 칩의 p-n 정션 온도와 패키지의 열 저항에 영향을 미친다. 본 연구에서는 16칩 LED 패키지에서 칩의 크기가 0.6 mm와 1 mm인 두 가지 경우에 대하여 순전압(forward voltage)을 측정하였고, 순간열분석법(thermal transient analysis)을 이용하여 정션 온도와 열 저항을 평가하였으며, 이를 LED 칩의 전기적인 특성과 LED 패키지의 구조적인 특성과 연관하여 해석하였다.

A study of guaranteeing reliability for IC of electronic instruments according temperature

  • Yoon, Geon;Park, Yong-Oon;Kwon, Soon-Chang
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.320-323
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    • 2005
  • This paper discusses heat problem of IC, which composes the electronic instruments, to guarantee reliability of electronic instruments. And also proposes the unified equivalent model for various electronic instrument products to guarantee reliability and life of its parts. Because electronic instruments are down sizing and operated with high frequency, the internal temperature of electronic instruments is rising steadily. The internal temperature of the electronic instruments gives a big effect to electronic instrument's reliability and life. The semiconductor parts are the representative heat generation parts because of its complicated function, high frequency and high density. Consequently, guaranteeing reliability and life of electronic semiconductor is the important start point in securing the reliability and life of the electronic instrument product. Unfortunately, there are many factors, which affect heat dissipation efficiency. The heat dissipation efficiency follows the environment where the electronic instrument products are used. Therefore it is very difficult to define reliability and life of the electronic manufactures. Electronic instrument products are composed of printed circuit board (PCB), integrated circuit (IC), resistance, and capacitor and so on. And there are superposed thermal resistances, because the parts are arrayed on the printed circuit board (PCB), Therefore the total thermal resistance is variable. Consequently it cannot have same thermal model for each electronic instrument products. In the next part, we propose the unified equivalent model for various electronic instruments. And using the proposed equivalent model proofs the method for analysis reliability of electronic parts.

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수치 해석을 통한 절연 게이트 양극성 트랜지스터 모듈의 히트 싱크 유로 형상에 따른 방열 성능 분석 (Numerical analysis of heat dissipation performance of heat sink for IGBT module depending on serpentine channel shape)

  • 손종현;박성근;김영범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.415-421
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    • 2021
  • 본 연구는 절연 게이트 양극성 트랜지스터 모듈의 히트 싱크의 유로의 형상으로써 직선 유로, 한 번 꺾인 형태의 유로, 두 번 꺾인 형태의 유로를 적용하여, 유로의 형상에 따른 방열 성능을 분석하였다. 각 유로 형상에서 운전 조건에 대한 영향 또한 분석하기 위하여 냉각수의 유량과 공급 온도를 추가적으로 제어하며 분석을 진행하였다. 본 연구는 유동 해석을 통하여 이루어 졌으며, 상용 소프트웨어인 ANSYS Fluent를 사용하였다. 직선 유로보다 꺾인 형태를 갖는 유로의 방열량이 같은 운전 조건에서 최대 8.0 % 수준 개선되었으며, 개선 정도는 냉각수의 공급 온도와는 무관하였고, 냉각수의 유량이 많아질수록 개선 정도가 2.0 %에서 8.0 %까지 증가하였다. 그러나 두 번 꺾인 유로는 한 번 꺾인 유로와 비슷한 수준의 방열 성능을 보였고, 기생 손실에 영향을 주는 압력 강하량은 2.48~2.55배 수준으로 증가하는 결과를 보여, 방열 효율이 낮아지는 것을 확인 하였다. 이를 단위 압력 강하량 당 방열량으로 계산하여 비교하였으며, 직선 유로를 갖는 히트 싱크에서 그 값이 가장 높은 것을 확인하였다.

금속판으로 봉인된 유-무기 보호 박막을 갖는 OLED 봉지 방법 (Encapsulation Method of OLED with Organic-Inorganic Protective Thin Films Sealed with Metal Sheet)

  • 임수용;서정현;주성후
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.539-544
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    • 2013
  • To study the encapsulation method for heat dissipation of high brightness organic light emitting diode (OLED), red emitting OLED of ITO (150 nm) / 2-TNATA (50 nm) / NPB (30 nm) / $Alq_3$ : 1 vol.% Rubrene (30 nm) / $Alq_3$ (30 nm) / LiF (0.7 nm) / Al (200 nm) structure was fabricated, which on $Alq_3$ (150 nm) / LiF (150 nm) as buffer layer and Al as protective layer was deposited to protect the damage of OLED, and subsequently it was encapsulated using attaching film and metal sheet. The current density, luminance and power efficiency was improved according to thickness of Al protective layer. The emission spectrum and the Commission International de L'Eclairage (CIE) coordinate did not have any effects on encapsulation process using attaching film and metal sheet The lifetime of encapsulated OLED using attaching film and metal sheet was 307 hours in 1,200 nm Al thickness, which was increased according to thickness of Al protective layer, and was improved 7% compared with 287 hours, lifetime of encapsulated OLED using attaching film and flat glass. As a result, it showed the improved current density, luminance, power efficiency and the long lifetime, because the encapsulation method using attaching film and metal sheet could radiate the heat on OLED effectively.

엔트랜시 소산에 기반한 비가역 카르노 사이클의 최적 해석 (Optimal Analysis of Irreversible Carnot Cycle Based on Entransy Dissipation)

  • 김경훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권2호
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    • pp.87-95
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    • 2017
  • 최근 들어 열전달 포텐셜에 해당하는 엔트랜시 개념이 제안되었으며 이는 열-일 변환 시스템의 해석이나 최적화에 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 비가역 카르노 사이클에 대해 엑서지 균형방정식 해석과 대응해서 체계적인 엔트랜시 손실, 일 엔트랜시, 엔트랜시 소산의 개념에 기반한 엔트랜시 해석을 수행한다. 또한 시스템의 최적 성능을 나타내기 위해서 엔트랜시에 기반한 몇 가지 형태의 시스템 효율을 도입한다. 한번 사용된 열원이 추가적으로 사용되는 경우와 그렇지 않은 경우, 즉 덤핑 경우와 비덤핑인 경우에 대해 시스템 효율의 최적 조건에 대한 열원온도나 비가역 효율의 영향을 체계적으로 조사한다. 해석 결과는 엔트랜시에 의한 효율은 전통적인 에너지나 엑서지에 기반한 효율과는 다른 경향을 보여주며, 이는 열동력 시스템에서 또 다른 열원의 효과적인 사용 방법을 제시한다.