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자동차용 할로겐램프의 광원인 텅스텐필라멘트의 열화분석

저작시기 2010.10 |등록일 2014.07.04 파일확장자압축파일 (zip) | 4페이지 | 가격 6,000원

목차

Abstracts

1. 서 론

2. 할로겐램프의 고장분석
2.1 할로겐램프의 구조와 동작원리
2.2 할로겐램프의 고장모드 및 메커니즘

3. 할로겐램프의 가속시험
3.1 시료의 specification
3.2 전압에 의한 가속시험

4. 결과분석
4.1 시간별 저항의 변화와 필라멘트 표면 변화
4.2 시험결과의 해석

5. 결 론

참고문헌

후 기

본문내용

1. 서 론

할로겐램프는 불활성 기체와 미량의 할로겐 가스가 혼합된 가스와, 고온에서도 증발이 적은 텅스텐 필라멘트로 이루어졌다. 이 미량의 할로겐 가스는 필라멘트의 증발을 억제하는 역할을 하여, 백열전구보다 수명을 길게 하는 장점이 있다. 그러나 할로겐램프를 비롯한 대부분의 전구들은 빛을 발할 때 생기는 고온의 열이 텅스텐의 증발을 유도하고, 국부적으로 더 높은 열을 받은 필라멘트 부분의 굵기가 상대적으로 빨리 가늘어지면서 단선되는 것이 일반적인 고장 현상이다.

할로겐램프에 대한 선행연구들은 주로 가속수명시험을 통한 수명추정과 고장원인을 규명하는 연구가 대부분이며, aging과정에서 필라멘트의 단선과정과 단선 형태에 대한 연구가 아직 이루어지지 않았다.

본 연구에서는 자동차 전조등으로 사용되는 할로겐램프에 전압가속시험을 실시하여, 필라멘트의 표면의 변화과정을 분석하고, 그 원인을 규명하고자 한다.

<중 략>

증발된 텅스텐 입자는 내부에 미리 충전된 환원 촉진 가스인 할로겐 가스와 반응하여 대류과정을 통해 다시 표면에 고체로 증착한다. 할로겐램프 안에서 대류과정은 Fig. 6 에 나타내었다.
Fig. 6 Convection in halogen lamp
이 과정에서 필라멘트 표면에 환원 불균일 현상이 발생되며, 이러한 현상이 지속되면 필라멘트의 단면적은 줄어들면서 띠 형태의 굴곡이 발생된다. 기화와 환원과정을 불균일하게 만드는 요인이 발생되면 표면의 변화는 더 급격해진다. 이러한 변화가 계속 진행되면 필라멘트 단면에서도 온도차이가 커지고 결정립의 슬립이 확연히 진행된다. 필라멘트의 열화과정을 Fig. 7에 나타내었다.
Fig. 7 Degradation property of filament
축소된 단면형상부에 hot spot이 발생되거나 sag로 인한 온도상승이 발생될 경우 외부의 진동충격 없이도 필라멘트가 쉽게 파단에 이르게 된다.

참고 자료

C.S Kim, S.J Shin, K.D Kwack, 2008, "Lifetime Estimation of an Automative Halogen Lamp", TProceedings of the KSME conference A, 2008 Nov. 05, pp.1259-1264
Y.S Lee, J.J Kim, T.W Kim, 2010, " Lifetime decrease of halogen lamps for Automotive Headlighting by Field Stress", TProceedings of the KSME, 2010 May, pp.134~136
http://www.hanalamp.com
Cayless M.A, and Marsden A. M., 1997, "Lamps and lighting", Arnold, pp.177-193
KATS, 2007, "RS C 0061: Lamps for Road vehicles"

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