자동차용 Head Up Display의 LED 방열시스템 최적화에 관한 연구

Q: 이 논문에서 정의한 위상최적화란 무엇인가?

위상최적화는 구조물의 구멍 개수, 위치, 영역 간의 연결성을 통해 구조물의 형상을 결정하는 방법이다. 본 연구에서는 실험계획법과 민감도 분석을 활용하여 유한요소해석 기반으로 설계 영역을 분할하고 각 영역의 존재 여부를 부여한 실험을 통해 최적의 밀도 분포를 결정하는 기법으로 정의한다.

Q: 자동차 HUD용 LED PCB의 방열 성능을 최적화하는 효과적인 방법은 무엇인가?

연구 결과, FR4 PCB에 방열홀(Thermal Via)을 적용하고 실험계획법을 활용한 위상최적화 기법으로 방열홀의 영역별 최적 조합을 찾는 것이 효과적이다. 이를 통해 방열홀의 밀도 분포를 최적화하여 LED의 접합 온도를 낮추고 고휘도 LED의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한상훈; 이명래; 한영훈; 노종원; 박종현

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저자정보: 한상훈 (현대모비스) 이명래 (현대모비스) 한영훈 (현대모비스) 노종원 (현대모비스) 박종현 (현대모비스)

저널정보: 한국자동차공학회 한국자동차공학회 춘계학술대회 2017 한국자동차공학회 춘계학술대회

발행연도: 2017.5

수록면: 691 - 698 (8page)

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This paper is an experimental study of topology optimization and sensitivity analysis for considering conduction heat transfer in a LED thermal management. An optimization example is examined for PCB shape of LED Module of Head Up Display in order to design a heat exchanger as verification. Especially, we simulated the finite element model of the LED PCB and found out the thermal pattern area in which thermal via hole can have influence on the heat dissipation characteristic. The result remarkably shows that changing the topology of PCB Pattern can increase the total heat dissipation performance. The result is verified by the heat dissipation experiments in a real thermal environment of Head Up Display.

#Head Up Display(헤드 업 디스플레이) #Topology Optimization(위상최적화) #LED(Light-Emitting-Diode) #Thermal Via Hole(방열홀) #Design Of Experiments(실험계획법)

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UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2018-556-000999408

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