LED 조명기구에서 LED 칩 배치에 따른 광원 최적화 = LED Source Optimization for the LED Chip Array of the LED Luminaires

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we studied a light distribution for the LED chips arrangement using an optical design software. The structures of the edge type LED luminaires are reflector plane, LGP(lighting guide plane) and diffuse plane. The reflector plane is on the middle of the overall structure. We had simulation that placing LED chips on the reflector center of the reflector edge by changing the position of LED chips above the reflector center at 1mm, 2mm, and 3mm respectively. In the case, when LED chips are on the center of the reflector, it shows the light distribution of the general diffuse illumination, the semi-direct distribution with 0.56 efficiency and the direct distribution with 0.31 efficiency. And the wedge type LGP shows more efficiency than the flat type. Gradually increasing shape of semi-spherical type by 0.015mm has power of 1.02W, efficiency of 0.25, and maximum luminous intensity of 0.104W/sr, it also and shows the better optical characteristics than the reflector plane that have no patterns. This semi-spherical type shows the better optical characteristics than the reflector plane that have no patterns.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 광학설계 프로그램을 이용하여 LED 광원의 위치 변화에 따른 배광분포에 대하여 연구하였다. 사용한 LED 조명기구는 엣지형의 LED 배열을 이용하였으며 반사판을 중심으로 도광판 및 확산판을 위와 아래에 배치한 구조이다. LED 칩을 반사판 에지 중심에서 위로 1mm, 2mm 및 3mm로 위치를 바꾸어 시뮬레이션 하였다. LED 칩이 중심에 위치한 경우는 전반확산 배광분포를 보였으며 2mm 이상에서는 효율 0.56의 반직접 배광 분포를 보였다. 3mm 위에 LED 칩을 위치시키면 0.31 효율을 갖는 직접 배광분포를 갖는 배광특성을 나타내었다. 도광판은 평면형 보다 칩 위치에서 밖으로 작아지는 쐐기형의 구조에서 더 좋은 효율을 나타내었다. 그리고 반사면에 반구형의 형상을 0.015mm 씩 증가시키며 방사 형태로 배치한 경우는 파워 1.02W, 효율 0.25, 최대광도 0.104W/sr로서 패턴을 형성하지 않은 경우보다 더 우수한 광 특성을 얻을 수 있었다.

참고문헌 (Reference)

1 오성권, "지능형 알고리즘 기반 RGBW Dimming control LED 감성조명 시스템 개발" 한국지능시스템학회 21 (21): 359-364, 2011

2 허남돈, "조명기구의 배광해석용 소프트웨어 개발" 한국조명.전기설비학회 17 (17): 1-7, 2003

3 류장렬, "의료기기에 사용하는 LED의 배열방식에 따른 성능 분석" 한국정보기술학회 9 (9): 51-56, 2011

4 이진숙, "색온도 특성에 따른 LED조명과 형광램프의 감성반응 비교분석" 대한건축학회 25 (25): 263-270, 2009

5 김유신, "간접 반사형 LED 조명기구의 반사판 형태에 따른 배광형태 및 조명환경 변화 분석" 한국조명.전기설비학회 25 (25): 9-17, 2011

6 채성기, "간접 반사 방식의 LED 보안등기구 반사판 설계" 한국조명.전기설비학회 26 (26): 6-13, 2012

7 Song Won Man, "The Usage Research of Lighting Equipment and The Study of Lighting Power Saving Method" Korea Association for Photoics Industry Development 2014

8 Jintaek Jeon, "The PV System Modeling Based on the PSCAD/EMTDC" 2 (2): 15-23, 2011

9 Hong, Sung-Dae, "Lighting Simulation using Relux" 11 (11): 83-90, 2011

10 이연수, "LED 광원의 색온도와 조도 변화에 따른 심리반응 연구" 한국실내디자인학회 21 (21): 129-136, 2012

11 유숙철, "LED MR16의 광효율 향상을 위한 비구면 광학계 연구" 한국생산제조학회 22 (22): 480-487, 2013

12 An Sun Young, "LED Lighting Industrial Market Present Situation and Prospect" 7 (7): 7-17, 2014

13 Song Sang Bin, "LED Lighting Component Technique Trend and prospect" 29 (29): 23-34, 2015

14 Jeabum Park, "Development of Remote Monitoring and Control Device of 50KW Photovoltaic System" 2 (2): 7-14, 2011

15 Myung-Gun Hwang, "Chang-Su Hur, Efficiency Impro-vement Simulation for the LED Lighting According to the Lighting Equipment Shape" 18 (18): 11-18, 2004