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KR101380253B1 - 자동차 ｌｅｄ 헤드 램프 냉각 장치 및 방법 - Google Patents

자동차 ｌｅｄ 헤드 램프 냉각 장치 및 방법 Download PDF

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KR101380253B1
KR101380253B1 KR1020070094408A KR20070094408A KR101380253B1 KR 101380253 B1 KR101380253 B1 KR 101380253B1 KR 1020070094408 A KR1020070094408 A KR 1020070094408A KR 20070094408 A KR20070094408 A KR 20070094408A KR 101380253 B1 KR101380253 B1 KR 101380253B1
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led
cooling
thermoelectric element
heat
sensor value
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문동호
배유종
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 LED 헤드 램프를 냉각시키는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치 및 방법에 관한 것으로서, LED가 온되면, LED에서 발생된 열을 전도하는 열전도체에 설치된 온도센서를 통해 LED의 온도를 감지하는 온도감지단계 및 온도센서를 통해 감지된 센서값에 따라 LED를 냉각시키는 열전소자를 동작시키는 냉각단계를 반복 수행하여 LED를 냉각시키는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, LED 주변의 온도를 피드백 제어하여 LED의 열을 감소시킬 수 있고, 이를 통해 LED 헤드 램프의 수명을 증대시킬 수 있다.
자동차, LED 헤드 램프, 열전소자, 히트 싱크, 히트 파이프, 냉각팬

Description

자동차 ＬＥＤ 헤드 램프 냉각 장치 및 방법{LED head lamp cooling apparatus for cars and method thereof}
본 발명은 자동차 헤드 램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED 헤드 램프를 냉각시키는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 등화장치는 대상물을 보기 위한 목적으로 하는 조명기능과, 다른 자동차나 기타 도로 이용자에게 자기 자동차의 주행상태를 알리는 것을 목적으로 하는 지시, 신호, 경고 기능 및 장식 기능 등으로 사용된다.
특히, 헤드 램프는 자동차의 배터리에 접속된 배선을 통해 전기를 인가받아 야간 주행시 운전자의 시야를 확보할 수 있도록 전방 부위에 차폭을 따라 양측에 설치되어 있다.
통상 헤드 램프나 리어 콤비네이션 램프 등은 광원으로서 벌브(Bulb)를 사용하고 있으나, 벌브는 사용 수명이 짧고 내충격성이 떨어지므로 근래에 들어 사용 수명이 길면서도 내충격성이 뛰어난 고휘도의 LED를 광원으로 사용하는 추세에 있 다.
하지만, 고휘도의 LED가 적용되는 헤드 램프는 LED 점등시 매우 높은 열이 발생하게 되므로, LED 주위의 부품들이 열변형되어 헤드 램프의 내구성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
게다가, LED 헤드램프 점등시 LED는 발열을 시작하고 엔진룸 온도의 영향 등으로 인해 LED 주변의 온도가 LED가 견딜 수 있는 온도 이상 상승하면 LED의 수명이 지수함수적으로 감소하게 되므로, 이를 방지하기 위해 결국 LED 주변의 온도를 최적으로 유지할 필요성이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, LED의 온도를 피드백 제어하여 LED의 열을 감소시키는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 LED의 온도를 피드백 제어하여 LED를 냉각시킴으로써 LED 헤드 램프의 수명을 증대시킬 수 있도록 하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 창안된 본 발명의 구성은 다음과 같다. 본 발명의 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치는 빔을 발산하는 LED에 부착되어 상기 LED에서 발생된 열을 전도하는 열전도체, 상기 열전도체에 부착되어 상기 LED의 온도를 감지하여 센서값을 출력하는 온도센서, 전압이 인가되면 상기 열전도체를 통해 전 도된 열을 냉각시키는 열전소자, 상기 열전소자에 인가되는 전압을 조정하는 열전소자 전압 조정부, 상기 열전소자 하부에 설치되어 상기 열전소자로부터 전도되는 열을 외부로 방출하는 히트 싱크 및 상기 LED가 온되면, 상기 온도센서로부터 입력된 센서값에 따라 상기 열전소자 전압 조정부를 제어하여 상기 열전소자를 통해 상기 LED의 열을 냉각시키는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 히트 싱크에 일단이 연결되고 타단이 하우징에 구비된 열전달부재를 관통하여 상기 하우징 외부로 노출되어 상기 히트 싱크의 열을 상기 하우징 외부로 방출하는 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 히트 싱크 하부에 설치되어 상기 히트 싱크에 전도된 열을 외부로 방출하는 냉각팬과 상기 냉각팬에 인가되는 전압을 조정하여 상기 냉각팬을 동작시키는 냉각팬 전압 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법은 LED가 온되면, 상기 LED에서 발생된 열을 전도하는 열전도체에 설치된 온도센서를 통해 상기 LED의 온도를 감지하는 온도감지단계 및 상기 온도센서를 통해 감지된 센서값에 따라 상기 LED를 냉각시키는 열전소자를 동작시키는 냉각단계를 반복 수행하여 상기 LED를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각단계는 상기 센서값이 기 설정된 제1임계값을 초과하면 상기 열전소자를 동작시키는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각단계는 상기 열전소자가 동작되면 상기 센서값의 기울기를 산출하여 상기 센서값의 기울기가 증가하면, 상기 열전소자에 인가되는 전압을 증가시키 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED가 과열되었음을 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED 동작에 필요한 최소 전압으로 상기 LED를 온시키는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각단계는 상기 열전소자가 동작되면 상기 센서값의 기울기를 산출하여 상기 센서값의 기울기가 증가하면, 상기 LED를 냉각시키는 냉각팬에 인가되는 전압을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED가 과열되었음을 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED 동작에 필요한 최소 전압으로 상기 LED를 온시키는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각단계는 상기 열전소자가 동작되면 상기 센서값의 기울기를 산출하여 상기 센서값의 기울기가 증가하면, 상기 열전소자에 인가되는 전압을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, LED 주변의 온도를 피드백 제어하여 LED의 열을 감소시킬 수 있고, 이를 통해 LED 헤드 램프의 수명을 증대시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치 및 방법은 LED 헤드 램프를 냉각시키기 위한 다른 냉각수단이 구비되는 바, 각 냉각수단 및 냉각수단을 이용한 냉각과정에 따라 제1,2실시예로 구분하여 설명한다.
도 1 은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 장치의 일 예를 도시한 단면도이며, 도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 장치의 다른 예를 도시한 단면도이며, 도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법의 순서도이다.
본 발명의 제1실시예에 다른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치는 도 1 과 도 2 에 도시된 바와 같이, 마이컴(110), 온도센서(120), LED 전압 조정부(130), LED(140), 열전소자 전압 조정부(150), 열전소자(160), 과열 경고부(170)를 구비한다.
먼저, 온도 센서(120)는 LED(140)의 배면에 설치되어 LED(140)에서 발생된 열을 전달하는 열전도체(142)에 설치되는데, 열전도체(142)에서 LED(140)에서 발생된 열이 전도되는 경우 LED(140)의 온도를 감지하여 그 센서값을 마이컴(110)으로 출력한다.
LED 전압 조정부(130)는 마이컴(110)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 LED(140)에 전압을 인가하고 인가되는 전압을 조정하여 LED(140)를 발광시킨다.
열전소자 전압 조정부(150)는 마이컴(110)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 열전소자(160)에 전압을 인가하고 인가되는 전압을 조정하여 열전소자(160)를 통해 열전도체(142)로부터 전달된 열을 냉각시키도록 한다.
과열 경고부(170)는 온도센서(120)에 의해 감지된 센서값이 제2임계값 이상일 경우 마이컴(110)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 사용자에게 LED(140)의 과열을 경고한다. 이러한 과열 경고부(170)는 바람직하게는 자동차의 계기판에 설치되어 마이컴(110)으로부터 제어신호가 입력되면 내부에 구비된 조명장치를 점등시킴으로써 사용자가 이를 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.
마지막으로 마이컴(110)은 헤드 램프를 동작시키도록 하는 헤드 램프 신호가 입력되면, LED 램프 조정부(130)를 제어하여 LED(140)를 점등시키고, 이 때 온도 센서(120)로부터 입력되는 센서값을 입력받아 이 센서값에 따라 열전소자 전압 조정부(150)를 제어하여 열전소자(160)를 통해 LED(140)를 냉각시키도록 제어한다. 상기한 마이컴(110)의 제어과정은 후술한 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법을 통해 상세하게 설명한다.
여기서, 열전소자(160)는 도 2 에 도시된 바와 같이 열전도체(142)에 부착되고, 이 열전소자(160)의 고온부에는 히트 싱크(Heat sink)(144)가 설치되어 열전소자(160)로부터 전도된 열의 분산 면적을 넓힘으로써 열을 신속히 외부로 방출시킨다.
아울러, 열전소자(160)와 히트 싱크(144)의 외주면에는 단열재(146)가 설치되어 주위의 열이 흡수되는 것을 차단한다.
상기한 자동차용 헤드 램프 냉각 장치는 LED(140)를 냉각시키는 장치로써, 냉각소자로 열전소자(160)와 히트 싱크(144)를 구비한 것을 예시로 하여 설명하였으나, 이와는 달리 히트 파이프(148)를 더 구비할 수 있다.
즉, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기한 히트 싱크(144)에 다수 개로 마련된 히트 파이프(148)의 일단이 결합되고, 이 히트 파이프(148)의 타단이 하우징(180)을 관통하여 헤드 램프 외부로 노출됨으로써, 히트 파이프(148)에 전도되는 열이 외부의 공기 즉, 주행풍에 의해 외부로 방출된다.
이 히트 파이프(148)는 상기한 하우징(180)에 설치된 열전달부재(190)에 의해 삽입 지지되는데, 열전단부재(190)는 도 4 에 도시된 바와 같이, 판형상으로 마련되어 코어를 중심으로 상하부면은 구리코일(191)이 입혀지고 구리코일(191)의 내측에 구리를 포함한 여러 종류의 열전도 물질을 구비하고 있다.
이에 따라, LED(140)에 의해 발생된 열은 열전소자(160)와 히트 싱크(144)에 의해 냉각되어지고, 히트 파이프(148)와 열전달부재(144)에 의해 전도되어져 외부로 방출된다.
참고로, 헤드 램프는 LED(140)를 수용하는 하우징(180)과 이 하우징의 전면에 설치되어 LED(140)로부터 발산된 빔이 전방으로 조사되도록 하는 렌즈(182)가 설치되고, LED(140)의 상부에는 LED(140)로부터 발산된 빔을 렌즈(180)로 반사시키는 반사체(189)가 구비된다. 또한, 하우징(180)의 후방에는 LED(140)로부터 발산된 빔의 조사각도를 상하좌우로 조정하는 상하 조정부(183)와 좌우 조정부(184), 조정 피벗(Pivot)(186) 및 조정 피벗 커버(185)를 구비하고, 하우징(180) 내부의 LED(140) 후방에는 회로기판(187)이 설치된다.
다음은 상기한 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 헤드 램프 냉각 장치의 동작 과정을 도 5 를 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 헤드 램프 냉각 방법은 LED(140)의 온도를 감지하는 온도감지단계와 감지된 온도에 따라 LED(140)를 냉각시키는 냉각단계를 구비하고, 상기한 온도감지단계와 냉각단계는 계속 반복 수행되어 LED(140)를 계속 냉각시키게 된다.
먼저, 전원이 공급(S102)되면, 마이컴(110)은 헤드 램프를 동작시키도록 하는 헤드 램프 신호가 입력되는 지 판단(S104)한다.
판단 결과, 헤드 램프 신호가 입력되면, 마이컴(110)은 LED 전압 조정부(130)를 제어하여 LED(140)를 온(S106)시킨다.
LED(104)가 온되면, 온도센서(120)로부터 그 센서값을 입력(S108)받는다.
센서값이 입력되면, 센서값이 기 설정된 제1임계값 보다 작은 지를 판단하여 센서값이 제1임계값 보다 작으면, 열전소자(160)를 동작시키지 않는다(S112).
이러한 과정에서 센서값이 제1임계값 이상이 되면, 열전소자 전압 조정부(150)를 제어하여 열전소자(160)를 동작(S114)시킴으로써 LED(140)를 냉각시킨다.
열전소자(160)가 동작하면, 마이컴(110)은 열전소자(160)가 동작한 후 소정시간이 경과할 때까지 온도센서(120)로부터 입력된 센서값의 기울기를 산출(S116)하고, 산출된 센서값 기울기가 증가하고 있는 지 또는 감소하고 있는 지를 판단(S118)한다.
판단 결과, 센서값 기울기가 '0'이거나 또는 감소, 즉 온도가 하강하고 있으면, LED(140)를 동작시키는 데 필요한 최소 전압을 소거하고 LED(140)를 정상적으로 동작시킬 때 필요한 전압으로 LED 전압 조정부(130)를 제어하여 LED(140) 동작에 필요한 정상전압 제어를 시작(S124)한다.
이 후, 온도센서(120)로부터 입력된 센서값이 상기한 제1임계값 보다 작은 지를 판단하고 그 이후의 과정을 수행한다.
한편, 산출된 센서값 기울기가 증가, 즉 온도가 상승하고 있으면, 열전소자 전압 조정부(150)를 제어하여 열전소자(160)로 공급되는 전압을 증가(S120)시켜 열전소자(160)의 냉각성능을 높인다.
열전소자 전압 조정부(150)를 제어하여 열전소자(160)로 공급되는 전압을 증가시킨 후에는 온도센서(120)로부터 입력되는 센서값을 입력받아 입력된 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지 판단(S122)한다.
판단 결과, 센서값이 제2임계값 이하인 경우에는 LED(140)를 동작시키는 데 필요한 최소 전압을 소거하고 LED(140)를 정상적으로 동작시킬 때 필요한 전압으로 LED 전압 조정부(130)를 제어하여 LED(140) 동작에 필요한 정상전압 제어를 시작(S124)한다.
한편, 센서값이 제2임계값을 초과하는 경우에는 과열 경고부(170)를 제어하여 운전자에게 LED(140)가 과열되었음을 경고하고, LED 전압 조정부(130)를 제어하여 LED(140) 동작에 필요한 최소 전압을 LED(140)에 인가하여 LED(140) 최소 전압 제어를 시작(S126)함으로써, LED(140)의 발열을 감소시킨다.
이와 같이, LED(140) 최소 전압 제어가 시작되면, LED(140)의 동작에 필요한 최소 전압을 저장(S128)하고, 열전소자(160)를 온시킨 이 후의 과정을 반복적으로 수행한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치 및 방법은 상기한 제1실시예와 달리 열전소자에 냉각팬을 더 구비하여 이 열전소자 및 냉각팬을 이용하여 LED를 냉각시키는 것으로서, 도 5,6,7을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6 은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치의 블럭 구성도이고, 도 7 은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치의 단면도이며, 도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법의 순서도이다.
본 발명의 제2실시예에 다른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치는 도 6 과 도 7 에 도시된 바와 같이, 마이컴(210), 온도센서(220), LED 전압 조정부(230), LED(240), 열전소자 전압 조정부(250), 열전소자(260), 과열 경고부(270), 냉각팬 전압 조정부(290) 및 냉각팬(292)을 구비한다.
이러한 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치는 냉각팬(292)을 이용하여 LED(240)를 동작시키는 점에 있어서 상이하다.
먼저, 온도 센서(220)는 LED(240)의 배면에 설치되어 LED(240)에서 발생된 열을 전달하는 열전도체(242)에 설치되는데, 열전도체(142)에서 LED(140)에서 발생된 열이 전도되는 경우 LED(140)의 온도를 감지하여 그 센서값을 마이컴(110)으로 출력한다.
LED 전압 조정부(230)는 마이컴(210)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 LED(240)에 전압을 인가하고 인가되는 전압을 조정하여 LED(240)를 발광시킨다.
열전소자 전압 조정부(250)는 마이컴(210)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 열전소자(260)에 전압을 인가하고 인가되는 전압을 조정하여 열전소자(260)를 통해 열전도체(242)로부터 전달된 열을 냉각시키도록 한다.
과열 경고부(270)는 온도센서(220)에 의해 감지된 센서값이 기 설정된 제2임계값 이상인 경우 마이컴(210)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 사용자에게 LED(240)의 과열을 경고한다. 이러한 과열 경고부(270)는 바람직하게는 자동차의 계기판에 설치되어 마이컴(210)으로부터 제어신호가 입력되면 내부에 구비된 조명장치를 점등시킴으로써 사용자가 이를 시각적으로 확인할 수 있도록 한다.
냉각팬 전압 조정부(290)는 마이컴(210)으로부터 입력되는 제어신호에 따라 냉각팬(292)에 전압을 인가하고 인가되는 전압을 조정하여 냉각팬(292)을 동작시킴으로써 히트 싱크(244)로부터 전도되는 열을 방출할 수 있도록 한다.
냉각팬(292)은 상기한 히트 싱크(244)로부터 전도되는 열을 방출할 수 있도록 히트 싱크(244)의 하부에 설치된다.
마지막으로 마이컴(210)은 헤드 램프를 동작시키도록 하는 헤드 램프 신호가 입력되면, LED 램프 조정부(230)를 제어하여 LED(240)를 점등시키고, 이 때 온도 센서(220)로부터 입력되는 센서값을 입력받아 이 센서값에 따라 열전소자 전압 조정부(250)를 제어하여 열전소자(260)를 통해 LED(240)를 냉각시키도록 제어한다.
이러한 마이컴(210)의 제어과정은 후술한 자동차용 헤드 램프 냉각 방법을 통해서 상세하게 설명한다.
여기서, 열전소자(260)는 열전도체(242)에 부착되고, 이 열전소자(260)의 고온부에는 히트 싱크(Heat sink)(244)가 설치되어 열전소자(260)로부터 전도된 열의 분산 면적을 넓힘으로써 열을 신속히 외부로 방출시킨다.
아울러, 열전소자(260)와 히트 싱크(244)의 외주면에는 단열재(246)가 설치되어 주위의 열이 흡수되는 것을 차단한다.
참고로, 헤드 램프는 LED(240)를 수용하는 하우징(280)과 이 하우징의 전면에 설치되어 LED(240)로부터 발산된 빔이 전방으로 조사되도록 하는 렌즈(282)가 설치되고, LED(240)의 상부에는 LED(240)로부터 발산된 빔을 렌즈(280)로 반사시키는 반사체(289)가 구비된다. 또한, 하우징(280)의 후방에는 LED(240)로부터 발산된 빔의 조사각도를 상하좌우로 조정하는 상하 조정부(183)와 좌우 조정부(284), 조정 피벗(Pivot)(286) 및 조정 피벗 커버(285)를 구비하고, 하우징(280) 내부의 LED(240) 후방에는 회로기판(287)이 설치된다.
다음은 상기한 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 헤드 램프 냉각 장치의 동작 과정을 도 8 을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 자동차용 헤드 램프 냉각 방법은 LED(140)의 온도를 감지하는 온도감지단계와 감지된 온도에 따라 LED(140)를 냉각시키는 냉각단계를 구비하고, 상기한 온도감지단계와 냉각단계는 계속 반복 수행되어 LED(140)를 계속 냉각시키게 된다.
최초 전원이 공급(S202)되면, 마이컴(210)은 헤드 램프를 동작시키도록 하는 헤드 램프 신호가 입력되는 지 판단(S204)한다.
헤드 램프 신호가 입력되면, 마이컴(210)은 LED 전압 조정부(130)를 제어하여 LED(140)를 온(S206)시킨다.
LED(240)가 온되면, 온도센서(220)로부터 열전도체(242)를 통해 열전소자(160)로 전도되는 LED(240)의 온도를 감지하는 온도센서(220)로부터 그 센서값을 입력(S208)받는다.
센서값이 입력되면, 센서값이 기 설정된 제1임계값 보다 작은 지를 판단하여 센서값이 제1임계값 보다 작으면, 열전소자(260)를 동작시키지 않는다(S212).
이러한 과정에서 센서값이 제1임계값 이상이 되면, 열전소자 전압 조정부(250)를 제어하여 열전소자(260)를 동작(S214)시킴으로써 LED(240)를 냉각시킨다.
열전소자(260)가 동작하면, 마이컴(210)은 열전소자(260)가 동작한 후 소정시간이 경과할 때까지 온도센서(220)로부터 입력된 센서값의 기울기를 산출(S216) 하고, 산출된 센서값 기울기가 증가하고 있는 지 또는 감소하고 있는 지를 판단(S218)한다.
판단 결과, 센서값 기울기가 '0'이거나 또는 감소, 즉 온도가 하강하고 있으면, LED(240)를 동작시키는 데 필요한 최소 전압을 소거하고 LED(240)를 정상적으로 동작시킬 때 필요한 전압으로 LED 전압 조정부(130)를 제어하여 LED(240) 동작에 필요한 정상전압 제어를 시작(S224)한다.
이 후, 온도센서(220)로부터 입력된 센서값이 상기한 제1임계값 보다 작은 지를 판단하고 그 이후의 과정을 수행한다.
한편, 산출된 센서값 기울기가 증가, 즉 온도가 상승하고 있으면, 냉각팬 전압 조정부(290)를 제어하여 냉각팬(292)의 속도를 증가시켜 냉각성능을 향상시킨다. 아울러, 냉각팬(292)의 속도를 증가시키는 것 뿐만 아니라, 열전소자 전압 조정부(250)를 제어하여 열전소자(260)로 공급되는 전압을 증가(S220)시키는 것도 가능하다할 것이다.
열전소자 전압 조정부(250)를 제어하여 열전소자(260)로 공급되는 전압을 증가시킨 후에는 온도센서(220)로부터 입력되는 센서값을 입력받아 입력된 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지 판단(S222)한다.
판단 결과, 센서값이 제2임계값 이하인 경우에는 LED(240)를 동작시키는 데 필요한 최소 전압을 소거하고 LED(240)를 정상적으로 동작시킬 때 필요한 전압으로 LED 전압 조정부(230)를 제어하여 LED(240) 동작에 필요한 정상전압 제어를 시작(S226)한다.
한편, 센서값이 제2임계값을 초과하는 경우에는 과열 경고부(270)를 제어하여 운전자에게 LED(240)가 과열되었음을 경고하고, LED 전압 조정부(230)를 제어하여 LED(240) 동작에 필요한 최소 전압을 LED(240)에 인가하여 LED(240) 최소 전압 제어를 시작(S226)함으로써, LED(240)의 발열을 감소시킨다.
이와 같이, LED(240) 최소 전압 제어가 시작되면, LED(240)의 동작에 필요한 최소 전압을 저장(S228)하고, 열전소자(260)를 온시킨 이 후의 과정을 반복적으로 수행한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법은 LED의 온도가 제1임계값 이상이면 열전소자와 냉각팬을 동작시켜 LED에서 발생된 열을 방출시키고 이 후 제2임계값을 초과하는 경우에는 LED 동작에 필요한 최소전압으로 LED를 동작시키는 피드백 과정을 반복 수행하여 LED에서 발생되는 열을 감소시킬 수 있도록 한다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치의 블럭 구성도.
도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 장치의 일 예를 도시한 단면도.
도 3 은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 장치의 다른 예를 도시한 단면도.
도 4 는 도 3 의 열전달부재를 도시한 단면도.
도 5 는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법의 순서도.
도 6 은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치의 블럭 구성도.
도 7 은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치의 단면도.
도 8 은 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법의 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110,210: 마이컴 120,220; 온도센서
130,230: LED 전압 조정부 140,240: LED
150,250: 열전소자 전압 조정부 160,260: 열전소자
170,270: 과열 경고부 290: 냉각팬 전압 조정부
292: 냉각팬

Claims (12)

  1. 빔을 발산하는 LED에 부착되어 상기 LED에서 발생된 열을 전도하는 열전도체;
    상기 열전도체에 부착되어 상기 LED의 온도를 감지하여 센서값을 출력하는 온도센서;
    전압이 인가되면 상기 열전도체를 통해 전도된 열을 냉각시키는 열전소자;
    상기 열전소자에 인가되는 전압을 조정하는 열전소자 전압 조정부;
    상기 열전소자 하부에 설치되어 상기 열전소자로부터 전도되는 열을 외부로 방출하는 히트 싱크; 및
    상기 LED가 온되면, 상기 온도센서로부터 입력된 센서값에 따라 상기 열전소자 전압 조정부를 제어하여 상기 열전소자를 통해 상기 LED의 열을 냉각시키는 마이컴을 포함하고,
    상기 히트 싱크에 일단이 연결되고 타단이 하우징에 구비된 열전달부재를 관통하여 상기 하우징 외부로 노출되어 상기 히트 싱크의 열을 상기 하우징 외부로 방출하는 히트 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 히트 싱크 하부에 설치되어 상기 히트 싱크에 전도 된 열을 외부로 방출하는 냉각팬과 상기 냉각팬에 인가되는 전압을 조정하여 상기 냉각팬을 동작시키는 냉각팬 전압 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 장치.
  4. LED가 온되면, 상기 LED에서 발생된 열을 전도하는 열전도체에 설치된 온도센서를 통해 상기 LED의 온도를 감지하는 온도감지단계; 및
    상기 온도센서를 통해 감지된 센서값에 따라 상기 LED를 냉각시키는 열전소자를 동작시키는 냉각단계를 반복 수행하여 상기 LED를 냉각시키는 것을 특징으로 하되,
    상기 냉각단계는 상기 센서값이 기 설정된 제1임계값을 초과하면 상기 열전소자를 동작시키고, 상기 열전소자가 동작되면 상기 센서값의 기울기를 산출하여, 상기 센서값의 기울기가 증가하면 상기 열전소자에 인가되는 전압을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED가 과열되었음을 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED 동작에 필요한 최소 전압으로 상기 LED를 온시키는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각단계는 상기 열전소자가 동작되면 상기 센서값의 기울기를 산출하여 상기 센서값의 기울기가 증가하면, 상기 LED를 냉각시키는 냉각팬에 인가되는 전압을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED가 과열되었음을 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 열전소자에 인가되는 전압이 증가되면, 상기 센서값 이 기 설정된 제2임계값을 초과하는 지를 판단하여 상기 제2임계값을 초과하면, 상기 LED 동작에 필요한 최소 전압으로 상기 LED를 온시키는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 냉각단계는 상기 열전소자가 동작되면 상기 센서값의 기울기를 산출하여 상기 센서값의 기울기가 증가하면, 상기 열전소자에 인가되는 전압을 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 LED 헤드 램프 냉각 방법.
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