Research on Heat-Sink of 40Watt LED Lighting using Peltier Module

펠티어 소자를 이용한 40[W]급 LED 조명기구의 방열에 관한 연구

The object of this paper is to propose a method to solve resulting heat in using numerous modulized watt-class LEDs in MCPCB as lighting device. To use LED for lighting, the chip needs to have a large capacity, resulting in extra heat in P-N connection area. To solve this problem, a Pottier Module, heat-sink panel and a fan was installed to measure variations in the temperature. Additionally, temperature variation characteristics were observed according to the heat conductor panel connecting cooling module and heat-sink panel, insulator and thermal grease. As a result, the type and amount of heat-sink panel was the most important facto. The fan would effect the temperature by max. $18[^{\circ}C]$ while other materials affected the temperature by $2{\sim}3[^{\circ}C]$, showing significant difference.

본 논문은 MCPCB에 다수의 와트급 LED를 모듈화하여 조명기구로 사용함에 따라 발생하는 열을 해결하기 위한 제안이다. LED가 조명기구로 사용되려면 칩의 용량이 커야하며 이 결과 P-N접합부의 열이 증가하게 됨으로 이를 해결하기 위해 펠티어 소자와 방열판 그리고 Fan을 설치하여 온도변화특성을 측정하였다. 또한 부가적으로 냉각소자와 방열판을 접속하는 열전도판, 단열재, Thermal Grease에 따른 온도변화특성을 실험하였다. 그 결과 방열판의 종류 및 체적에 따른 온도 변화가 가장 중요한 요소로 나타났다. Fan의 on, off에 따른 온도변화는 최대 $18[^{\circ}C]$의 변화폭을 주었으며 부가적 재료들도 $2{\sim}3[^{\circ}C]$의 온도변화에 영향을 주어 무시할 수 없는 요소임을 확인하였다.