• 제목/요약/키워드: LED Design

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하이브리드 슈퍼커패시터 DC-DC 컨버터를 이용한 LED 비상 유도등 동작 디밍 제어 (Dimming Control of the LED Luminaire Emergency Exit Sign Operation using a Hybrid Super Capacitor of DC-DC Convertor)

  • 황락훈;김진선;나용주
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.220-229
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    • 2017
  • 본 연구는 다양한 DC 전원을 활용할 수 있는 승압형 DC-DC 컨버터로 설계사양을 통한 인덕터 L과 커패시터 C의 값을 산출하여 PSPICE를 통한 최적의 값을 추정하였다. 승압형 DC-DC 컨버터는 스위치 소자로 IRF840을 사용하였으며 역회복 시간(reverse recovery time)이 뛰어난 쇼트키 다이오드(schottky rectifiers)인 D10SC6M을 사용하여 정전류 제어 (constant current controller)가 가능하도록 구성하였으며 열저항을 고려한 파워 LED 모듈 (power LED module)을 제작하여 구동하였다. 컨버터의 스위칭 주파수는 50 kHz로 최초 듀티비는 10 %에서 출력전압의 검출 값에 따라 점차적으로 증가시키도록 하였다. 그 결과로 승압형 파워 LED 구동기를 시뮬레이션 한 특성은 설계사양과 비교하여 5 %이하의 오차로 근사적으로 나타났고, 입력전압 15 V를 인가하여 안정된 24 V의 안정된 출력전압을 얻었으며 디밍제어 (dimming control)를 통한 밝기 조절 및 소비전류의 조정이 가능하였다.

LC 병렬공진을 이용한 고효율 장수명 LED 구동회로 설계 (The Design of Long-life and High-efficiency Passive LED Drivers using LC Parallel Resonance)

  • 이은수;최보환;천준필;김봉철;임춘택
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.397-402
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    • 2013
  • This paper proposes a new passive type LED driver which satisfies the standard of power factor (PF) and total harmonic distortion (THD). The proposed passive LED driver also has high-efficiency and long-life time characteristics compared to active LED driver which is composed of op-amp, switches and so on. By using just passive components such as inductor, capacitor, and diode, it has resolved extremely short-life time and low-efficiency problems of previous LED drivers. It has achieved PF of 0.99, THD of 16.4 %, and the total efficiency of 95 %. The proposed passive LED driver is fully analyzed and verified by simulations and experiments, which results are in good agreement each other.

헬리컬 핀 구조를 가진 LED 조명용 히트싱크의 열 특성 (Thermal Characteristics of a Heat Sink with Helical Fin Structure for an LED Lighting Fixture)

  • 김영훈;임해동;오범환
    • 한국광학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.311-314
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    • 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.

산업용 클린룸에서의 Teardrop LED 등기구 개발 및 경제성 분석에 관한 연구 (A Study on Developing a Teardrop LED Lighting Fixture and Economic Analysis at Industrial Clean Rooms)

  • 이상춘;최여진;최영준
    • KIEAE Journal
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    • 제13권4호
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    • pp.63-68
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    • 2013
  • On the electricity consumption in Korea, the lighting sector takes about 17% of annual total electricity consumptions. In the midst of higher interests on energy conservation measures, design and choice of energy-saving lighting fixtures have been more important. With growth of technology-intensive industries like advanced material, semiconductor, and biotechnology from the 1980s, needs for clean room and thus illumination at clean rooms have been increased. In this paper, development, specification, and features of a Teardrop LED(hereinafter TD LED) lighting fixture as replacement of Teardrop florescent lighting one that has been popularly installed at clean rooms were presented. Also we performed the economic analysis of return on investment(ROI) about energy savings by the installation of the TD LED lighting fixture at a new-built clean room. The economic analysis showed that the new-developed TD LED lighting fixture would be able to withdraw the initial installation cost within 4 years. Lastly, improvement directions and development plans of the next TD LED lighting fixture for wider applications at clean rooms were described.

출력전류 제어 기능이 향상된 고휘도 LED 구동 IC 설계 (Design of the High Brightness LED Driver IC with Enhanced the Output Current Control Function)

  • 한석붕;송기남
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.9-9
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    • 2010
  • In this paper, High Brightness LED driver IC using new current sensing circuit is proposed. This LED driver IC can provide a constant current with high current precision over a wide input voltage range. The proposed current-sensing circuit is composed of a cascode current sensor and a current comparator with only one reference voltage. This IC minimizes the voltage stress of the MOSFET from the maximum input voltage and has low power consumption and chip area by using simple-structured comparator and minimum bias current. The LED current ripple of the designed IC is in ${\pm}5%$ and a tolerance of the average LED current is lower than 2.43%. This shows much improved feature than the previous method. Also, protections for input voltage and operating temperature are designed to improve the reliability of the designed IC. Designed LED driver IC uses $1{\mu}m$ X-Fab. BiCMOS process parameters and electrical characteristics and functioning are verified by spectre(Cadence) simulation.

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SPICE 기반의 발광 다이오드 3차원 회로 모델 (A SPICE-based 3-dimensional circuit model for Light-Emitting Diode)

  • 엄해용;유순재;서종욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.7-12
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    • 2007
  • 고휘도 LED(Light-Emitting Diode)를 구현하기 위한 칩 설계의 최적화에 이용할 수 있는 SPICE 기반의 LED 3차원 회로 모델을 개발하였다. 본 모델은 LED를 일정한 면적의 픽셀로 구획하고, 각각의 픽셀은 n-전극, n-형 반도체, p-형 반도체, 및 p-전극 등의 일반적인 LED 레이어 구조를 반영하는 회로망으로 나타낸다. 개별의 박막 층과 접촉 저항은 저항 네트웍으로, pn-접합부는 일반적인 pn-접합 다이오드로 각각 모델링 한다. 별도의 테스트 패턴을 이용하여 독립적으로 추출한 파라미터를 이용한 시뮬레이션 결과는 실험 결과와 정확하게 일치함을 확인하였다.

에너지 회수 회로를 이용한 새로운 LED 구동드라이브 설계 (Design of New LED Drive using Energy Recovery Circuit)

  • 한만승;임상길;박성준;이상훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.9-17
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    • 2011
  • The high-power LED (Light Emitting Diode) which is recently gaining popularity as a digital light source has such advantages as low power consumption, long life, fast switching speed, and high efficiency. Thus, many efforts are being made to use the high-power LEDs for general lighting. This paper proposes LED driving circuit uses a DC/DC converter that can recover energy to compensate for the current variations caused by changes in LED equivalent resistance following a temperature change instead of serial resistance. The maximum input voltage of this DC/DC converter has low voltage variations by temperature change when the rated current is formed. In order to return current to the input side, we need a high boosting at low power. Thus, to improve the low efficiency of power converter, the power converter can be configured in such a way to gather the powers of low-capacity DC/DC converters and return the total power. Experiments showed that the proposed system improved efficiency compared to the conventional LED drive using the existing DC/DC converter.

Bluetooth 무선 통신 기능을 이용한 LED 조명시스템 설계 (Design of LED Lighting System using Bluetooth Wireless Communcation)

  • 김혜명;양우석;조영식;박대희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • The Light Emitting Diode(LED) lighting control system proposed in this thesis is made up of a sensor module, a microcontroller, Bluetooth wireless communication, LED Driver, and LED downlight. The sensor module, comprised of an infrared sensor, an illumination sensor, and a temperature sensor, was designed to one Printed Circuit board(PCB). The system is able to identify the environment information collected by the sensor, and make it possible to control lighting automatically and manually through sensors. In addition, depending on users' conditions, a color temperature can be controlled. CS-1000, a spectroradiometer, was employed to measure the changing values of a color temperature in 8 steps. According to a test, it was found that it was possible to change a color temperature from 3187K of Warm White LED to 5598K of Cool White LED. The Bluetooth based wireless communication technique makes it possible to control more lighting devices than other wireless communication techniques does.

태양전지와 LED를 이용한 인삼재배용 유리온실의 조도 시뮬레이션 (The Glass Greenhouse's Lighting Simulation for Ginseng with Solar Cell and LED)

  • 이붕주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.14-19
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    • 2019
  • 본 연구에서는 Si 및 DSSC의 태양 전지와 LED를 활용하여 제작될 유리 온실을 제작하기 전에 조명시뮬레이션 프로그램인 리룩스를 활용하여 최적의 유리 온실 설계 조건을 찾고자 진행 되었다. 천장의 투과율 15%과 측면의 투과율 40%을 기준으로 한 태양 전지가 다르게 설치되는 점을 감안하여 자연광에 따른 조명 시뮬레이션을 한 결과에 의하면, 유리 온실 건축물은 설계시 태양의 궤도에 대해 90도(북남방향) 배향 설계하는 것이 자연광을 가장 효과적으로 활용 할 수 있는 것을 확인하였고, 유리 온실내의 최적의 식물 성장을 위하여 자연광 조건을 고려한 시간별 인공 광원의 제어를 하는 경우 최대 에너지 절감은 하지인 경우 5.6 kwh (LED 제어 전 대비 42% 수준), 동지인 경우 7.8 kwh (LED 제어 전 대비 58% 수준)의 에너지 절감이 가능하며 광보상점 이상의 최적의 광특성 조건에서 인삼 재배가 가능함을 확인하였다.

고속 디밍제어를 위한 고출력-LED 드라이버 설계 (Design of the Power-LED Driver for High Speed Dimming Control)

  • 이건;강우성;정태진;윤광섭
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.128-135
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고전압 공정기술을 이용하여 고속 디밍제어가 가능한 고출력-LED 드라이버를 설계하였다. 제안하는 고출력-LED 드라이버는 디밍신호를 통해서 LED에 필요한 전류량을 예측하고, 예측된 전류의 일부분을 인덕터 전류로 피드백시키는 방법을 사용하여서, LED 전류 상승시간이 최소화되도록 설계하였다. 기존 고출력-LED 드라이버의 최소 LED 전류 상승시간은 $3{\mu}s$로 제한된 반면 제안하는 고출력-LED 드라이버의 최소 LED전류 상승시간은 1/10 정도로 감소되었다. 설계된 LED 드라이버는 $0.35{\mu}m$ 60V BCDMOS 2-poly 4-metal 공정으로 제작되었으며 측정 결과 입력전압 12V, 9개의 백색 LED, 353mA LED전류, 1KHz 디밍주파수에서 LED전류 상승시간과 전력전달효율은 각각 240ns, 93.7%로 측정되었다.