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문제 정의
- 전자 기기가 만족하게 동작하는가의 여부는 바로 발열설계가 완벽할 때, 그 시스템이 비정상적인 과전류상태에서도 어느 정도 견딜 수 있으며, 고가인 반도체의 파손을 방지할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 트라이악 소자의 열 방출을 원활히 하기 위한 방열기의 열 안전설계에 대한 건전성 및 신뢰성 평가를 시행착오법이 아닌 유한요소법에 기반을 둔 ANSYS R15.0을 활용하여 검증하고자 한다.
- 본 연구에서는 LMT 모터 드라이브 보드의 개발과정에서 인쇄회로기판의 전자소자들 중 열원으로 간주되는 트라이악 전자소자의 발열상태를 설계목표 수준으로 관리하기 위한 열안전설계의 타당성과 신뢰성을 검토하였다. 또한 전체 PCB 모델에 관한 발열특성을 분석하여, 그 열적 안전성 여부를 확인하고, 트라이악 소자의 발열상태를 적절한 수준으로 유지하기 위한 방열기 모델의 열적 신뢰성 및 타당성을 수치해석적 접근방법을 활용하여 검증하고자 한다.
- 본 연구에서는 LMT 모터 드라이브 보드에 관한 열전달해석을 수행하여 모터의 구동조건 중에서 최악조건에 대한 트라이악 소자의 열적 안전성 여부를 검토하였다.
- 본 연구에서는 LMT 모터 드라이브 보드의 개발과정에서 인쇄회로기판의 전자소자들 중 열원으로 간주되는 트라이악 전자소자의 발열상태를 설계목표 수준으로 관리하기 위한 열안전설계의 타당성과 신뢰성을 검토하였다. 또한 전체 PCB 모델에 관한 발열특성을 분석하여, 그 열적 안전성 여부를 확인하고, 트라이악 소자의 발열상태를 적절한 수준으로 유지하기 위한 방열기 모델의 열적 신뢰성 및 타당성을 수치해석적 접근방법을 활용하여 검증하고자 한다.
- 하지만 발열에 강건한 안전설계를 위해 최악의 발열상태로 60초 운전 후, 140초 휴식을 가진 다음, 연속적으로 15회 반복 사용할 수 있는 동작조건이라고 가정하였다. 즉 50분 간 Fig. 2의 파형이 15회 반복 가능한 발열설계가 이루어졌는지를 검토하고자 한다. 따라서 식 (3)과 Fig.
가설 설정
- 62 W값을 부과하였다. 또한 주변온도는 상온상태로 가정하여 25℃로 설정하였다. Fig.
- 총 60초간 전류가 흐를 수 있고, 1시간 동안 최대 15회만 동작할 수 있다. 하지만 발열에 강건한 안전설계를 위해 최악의 발열상태로 60초 운전 후, 140초 휴식을 가진 다음, 연속적으로 15회 반복 사용할 수 있는 동작조건이라고 가정하였다. 즉 50분 간 Fig.
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