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문제 정의
- 몬 논문에서는 54W LED가로등 모듈설계를 하기위하여, 렌즈각도, Array, 모듈 각도에 따른 섩계 변수를 두었으며 :그에 따른, 최적의 광학적 특성을 확인 하고자 한다.
제안 방법
- 따하서 LED 소자에 대한 재질은 LED소자에 대한 광학적 평가 틀 바탕으로 하였기에 공기로 설정하여 그에 따른 영향을 제거하였다. 2차 렌즈는 C心】읅 사용하였으며 렌즈 특성에 있어 표면 강모가 우수하고, 광선투과 도(93%)가 가장 뛰어난 PMMA(Poly Methyl Meth Meth Acrylate) 수지의 특성을 인가하였다.
- 54W 급 가로등용 LED 모듈은 높이 4.5ma리에서 Receiver 10m x 10m 지점에서 모듈 각 변환에 따른 조도 특성 변화폭을 16개의 설계 변수로 놓고 조도 특성 및 분포도를 확인하였다. 표 1어서 보는 바와 같이 정면Angle。 1)0 도 , 측면Angle(32)10도 일 패 가장 높은 조도 특성을 나타내었다.
- LED Army의 지향목표는 조도특성 향상을 고려해 설계하였다. Reciver 5Cm x 5Cm의 지점을 바탕으로 1m 거리에서 LED 간격 은 2cm ~ 4cm씩 거 리를 두고 1cm씩 변화시킴에 따라 3Cm의 거리에서 684 Lux의 가장 높은 조도 특성을 나타내었다.
- LED 소자에 대한 시뮬레이션을 위해 지향각 특성과 스펙트럼 특성을 분석하였다. Power LED의 경우 삼성전기의 SUNNIX_ SLHNNW H531T0 2W LED로서 전원공급기 Keithly 2403와 DMM 2000를 사용하여 3.
- LED 소자에 대한 조도 특성 개선을 위해 Diffuser 형태의 C-001 2차 렌즈를 사용하였으며 2차 렌즈의 각에 따른 조도 특성을 확인하였다, 2차렌즈의 조도면적은 5Cm X 5Cm 로 설정하였으여 1M 거리에서 Recievei■를 설정하여 조도 및 분포 특성을 확인하였다. 35。의 렌즈 각도에서 Im 거리 208 [Lux]의 최대 조도 특성을 보였다.
- 특성을 분석하였다. Power LED의 경우 삼성전기의 SUNNIX_ SLHNNW H531T0 2W LED로서 전원공급기 Keithly 2403와 DMM 2000를 사용하여 3.2~4.5V의 인가전압과 정전류 700mA가 아닌 350 mA범위의 전류를 인가하여 그에 따른 광학적 특성을 확인하였다. Power LED 의 경우 온도 증가에 따라 접합 온도의 상승으로 인해 LED 효율 특성이 감소되는 경향을 보인다.
- Power LED 의 경우 온도 증가에 따라 접합 온도의 상승으로 인해 LED 효율 특성이 감소되는 경향을 보인다.[3] 따라서 이에 대한 열 특성을 줄이기 위해 350mA을 인가하였匚h 스펙트럼은 Konica minolta社의 CS-1000장비를 이용하였으며 Everfine社의 0.3inch LED 적분구를 이용하여 소자에 대한 특성을 평가하였다. 또한 Goniometer 장비를 사용하여 sample LED 자체의 발광 패턴을 확인할 수 있었다.
- 고출력 LED 를 통한 광원설계를 위해 삼성전기의 SUNNIX_ SLHNNW H531T0 2W LED豊 사용하였으며 지향 각 측정 및 조도 뿐포 특성 문석을 똥해 소자 특성을 확인하였다.[2] 그림 1에서 보는 바와 같이 LED 소자에 대한 Despsul酒on을 통해 내부 구성을 확인하였으며, 소자에 대한 ModelingHI 경우 지향각 특성과 광쇽 잋 스펙트럼 특성 분석을 兽해 LED 모듈 설계 자료로 사용하였다.
- [2] 그림 1에서 보는 바와 같이 LED 소자에 대한 Despsul酒on을 통해 내부 구성을 확인하였으며, 소자에 대한 ModelingHI 경우 지향각 특성과 광쇽 잋 스펙트럼 특성 분석을 兽해 LED 모듈 설계 자료로 사용하였다. 따하서 LED 소자에 대한 재질은 LED소자에 대한 광학적 평가 틀 바탕으로 하였기에 공기로 설정하여 그에 따른 영향을 제거하였다. 2차 렌즈는 C心】읅 사용하였으며 렌즈 특성에 있어 표면 강모가 우수하고, 광선투과 도(93%)가 가장 뛰어난 PMMA(Poly Methyl Meth Meth Acrylate) 수지의 특성을 인가하였다.
- 설계변수로는 30°~50。사이의 2차 렌즈, LED 단일모듈 간격배열, LED 모듈 각도 변환을 통하여, 240가지 실험 변수로 최적의 광학적 특성을 확인하였다.
- 또한 Goniometer 장비를 사용하여 sample LED 자체의 발광 패턴을 확인할 수 있었다. 이에 대한 광학적 특성을 통해 LED 모듈 구성 및 2차 렌즈를 설계하였으며 Yokogawa instrument社의 3281A제품을 사용하여 1M3H리에서 조도값 분석을 통해 시뮬레이션 특성을 비교하였다.
대상 데이터
- 특성을 확인하였다.[2] 그림 1에서 보는 바와 같이 LED 소자에 대한 Despsul酒on을 통해 내부 구성을 확인하였으며, 소자에 대한 ModelingHI 경우 지향각 특성과 광쇽 잋 스펙트럼 특성 분석을 兽해 LED 모듈 설계 자료로 사용하였다. 따하서 LED 소자에 대한 재질은 LED소자에 대한 광학적 평가 틀 바탕으로 하였기에 공기로 설정하여 그에 따른 영향을 제거하였다.
- 본 논문은 54W급 LED가로등 모듈의 광 특성을 시뮬레이션을 사용하여 연구하였다. 광 특성 개선 설계변수로는 30°~50。사이의 2차 렌즈, LED 단일모듈 간격배열, LED 모듈 각도 변환을 통하여, 240가지 실험 변수로 최적의 광학적 특성을 확인하였다.
성능/효과
- 5ma리에서 Receiver 10m x 10m 지점에서 모듈 각 변환에 따른 조도 특성 변화폭을 16개의 설계 변수로 놓고 조도 특성 및 분포도를 확인하였다. 표 1어서 보는 바와 같이 정면Angle。 1)0 도 , 측면Angle(32)10도 일 패 가장 높은 조도 특성을 나타내었다.
- 2) LED 단일모듈 간의 간격조절에 따라 3Cm의 거리에서 684 Lux의 가장 높은 조도특성을 나타내었다.
- 3) 또한 9개의 LED 모듈 각을 변화시킴으로써, 정면 Angle(61)0도 , 즉면Angle(e2)10도 일 패 가장 높은 조도 특성이 나타남을 확인하였다.
- Reciver 5Cm x 5Cm의 지점을 바탕으로 1m 거리에서 LED 간격 은 2cm ~ 4cm씩 거 리를 두고 1cm씩 변화시킴에 따라 3Cm의 거리에서 684 Lux의 가장 높은 조도 특성을 나타내었다.
- 3inch LED 적분구를 이용하여 소자에 대한 특성을 평가하였다. 또한 Goniometer 장비를 사용하여 sample LED 자체의 발광 패턴을 확인할 수 있었다. 이에 대한 광학적 특성을 통해 LED 모듈 구성 및 2차 렌즈를 설계하였으며 Yokogawa instrument社의 3281A제품을 사용하여 1M3H리에서 조도값 분석을 통해 시뮬레이션 특성을 비교하였다.
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