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문제 정의
- 다음으로 히트싱크 높이(H) 변화가 LED 메탈 PCB의 온도 분포에 미치는 영향을 알아보았다. 방사형 히트싱크 내에 전원회로를 실장하기 위한 최소 높이인 100mm부터 140mm까지 히트싱크 높이를 변화시키며 해석을 수행하였는데, 이에 따른 메탈 PCB의 온도 변화가 Fig.
- 본 연구에서는 Fig. 1과 같이 COB구조의 60W급 MCP LED를 부착한 램프에 적용되는 방사형 히트싱크의 최적설계 인자를 전산해석을 통해 도출하고 방사형 히트싱크의 냉각성능을 연구하고자 한다. 원통형 베이스와 사각 휜으로 구성된 방사형 히트싱크 주위의 자연대류에 의한 열전달 및 복사 열 전달을 수치적으로 해석하였고, 방사형 히트싱크 주위에서의 공기의 유동형태와 LED 메탈 PCB의 온도분포를 살펴보았다.
- 본 연구에서는 방사형 히트싱크의 방열 능력을 향상시키기 위하여 방사형 히트싱크의 표면에 각종 코팅물질을 분체 도장하여 방사형 히트싱크의 냉각성능에 미치는 영향을 알아보았다. 사용한 코팅물질은 총 6가지로 금장분체, 적색분체, 청색분체, 은장분체, 아노다이징 처리, 탄소나노입자 코팅이다.
- 지금까지의 히트싱크의 냉각성능에 관한 대부분의 연구에서는 복사 열전달이 무시되었다[4-6]. 본 연구에서는 연구대상인 방사형 히트싱크의 표면이 냉각성능 향상을 목적으로 코팅 처리되었으며, 이에 따라 복사 열전달을 중요한 변수로 판단하였다. 수치해석에서 도출한 방사형 히트싱크의 최적설계 인자를 토대로 방사형 히트싱크를 제작한 후 실험을 수행하였으며, 그 실험 결과를 전산해석의 결과와 비교하였다.
가설 설정
- 자연대류 열전달과 함께 복합적으로 일어나는 복사 열전달을 고려하였고, 복사 열전달 해석을 위해 S2S(Surface to Surface) 모델을 사용하였다. 방사형 히트싱크 주위의 공기유동을 3차원, 정상상태, 층류 유동으로 가정하였다. Fig.
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