پاور ماڈیول کے گرمی کی کھپت کے موڈ کی تفصیل

پاور ماڈیولز کے لیے حرارت کی کھپت کے تین طریقے ہیں: کنویکشن، ترسیل، اور تابکاری۔ عملی ایپلی کیشنز میں، ان میں سے زیادہ تر کنویکشن کو حرارت کی کھپت کے اہم طریقہ کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ اگر ڈیزائن مناسب ہے، ترسیل اور تابکاری کے دو گرمی کی کھپت کے طریقوں کے ساتھ مل کر، اثر کو زیادہ سے زیادہ کیا جائے گا۔ تاہم، اگر ڈیزائن غلط ہے، تو یہ منفی اثرات پیدا کرے گا. لہذا، پاور ماڈیول کو ڈیزائن کرتے وقت، گرمی کی کھپت کے نظام کو ڈیزائن کرنا ایک اہم لنک بن گیا ہے.

1. کنویکشن کولنگ کا طریقہ

کنویکشن گرمی کی کھپت سے مراد گرمی کی کھپت کے اثر کو حاصل کرنے کے لئے سیال درمیانی ہوا کے ذریعے حرارت کی منتقلی ہے۔ یہ ہمارا عام گرمی کی کھپت کا طریقہ ہے۔ کنویکشن کے طریقوں کو عام طور پر دو اقسام میں تقسیم کیا جاتا ہے، جبری کنویکشن اور قدرتی کنویکشن۔ جبری کنویکشن سے مراد حرارتی آبجیکٹ کی سطح سے بہتی ہوئی ہوا میں حرارت کی منتقلی ہے، اور قدرتی نقل و حرکت سے مراد حرارتی چیز کی سطح سے کم درجہ حرارت پر ارد گرد کی ہوا میں حرارت کی منتقلی ہے۔ قدرتی کنویکشن استعمال کرنے کے فوائد میں آسان عمل، کم لاگت، بیرونی کولنگ پنکھے کی ضرورت نہیں، اور اعلی وشوسنییتا ہیں۔ عام استعمال کے لیے سبسٹریٹ درجہ حرارت تک پہنچنے کے لیے جبری کنویکشن کے لیے، اس کے لیے ایک بڑے ہیٹ سنک کی ضرورت ہوتی ہے اور وہ جگہ لیتا ہے۔

قدرتی کنویکشن ریڈی ایٹر کے ڈیزائن پر توجہ دیں۔ اگر افقی ریڈی ایٹر میں گرمی کی کھپت کا اثر خراب ہے تو، جب افقی طور پر نصب کیا جائے تو ریڈی ایٹر کے رقبے کو مناسب طور پر بڑھایا جانا چاہیے یا جبری کنویکشن کو گرمی کو ختم کرنے کے لیے مجبور کیا جانا چاہیے۔

2. کنڈکشن گرمی کی کھپت کا طریقہ

جب پاور ماڈیول استعمال میں ہو تو، سبسٹریٹ پر موجود حرارت کو حرارت کو چلانے والے عنصر کے ذریعے بہت دور گرمی کی کھپت کی سطح تک پہنچایا جانا چاہیے، تاکہ سبسٹریٹ کا درجہ حرارت گرمی کو پھیلانے والے درجہ حرارت کے مجموعہ کے برابر ہو۔ سطح، حرارت چلانے والے عنصر کے درجہ حرارت میں اضافہ، اور دو رابطہ سطحوں کے درجہ حرارت میں اضافہ۔ اس طرح، گرمی کی توانائی کو ایک مؤثر جگہ میں اتار چڑھاؤ کے ذریعے اس بات کو یقینی بنایا جا سکتا ہے کہ اجزاء عام طور پر کام کر سکیں۔ تھرمل عنصر کی حرارتی مزاحمت براہ راست لمبائی کے متناسب ہے، اور اس کے کراس سیکشنل ایریا اور تھرمل چالکتا کے الٹا متناسب ہے۔ اگر تنصیب کی جگہ اور لاگت پر غور نہیں کیا جاتا ہے تو، سب سے چھوٹی تھرمل مزاحمت والا ریڈی ایٹر استعمال کیا جانا چاہیے۔ چونکہ بجلی کی فراہمی کا سبسٹریٹ درجہ حرارت تھوڑا سا گرتا ہے، ناکامیوں کے درمیان درمیانی وقت نمایاں طور پر بہتر ہو جائے گا، بجلی کی فراہمی کے استحکام کو بہتر بنایا جائے گا، اور سروس کی زندگی طویل ہو جائے گی۔

درجہ حرارت ایک اہم عنصر ہے جو بجلی کی فراہمی کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے، لہذا ریڈی ایٹر کا انتخاب کرتے وقت، آپ کو اس کے مینوفیکچرنگ مواد پر توجہ دینی چاہیے۔ عملی ایپلی کیشنز میں، ماڈیول کی طرف سے پیدا ہونے والی حرارت کو سبسٹریٹ سے ہیٹ سنک یا ہیٹ کنڈکٹنگ عنصر تک پہنچایا جاتا ہے۔ تاہم، پاور سبسٹریٹ اور حرارت کو چلانے والے عنصر کے درمیان رابطے کی سطح پر درجہ حرارت کا فرق ہوگا، اور اس درجہ حرارت کے فرق کو کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ سبسٹریٹ کا درجہ حرارت رابطے کی سطح کے درجہ حرارت میں اضافے اور حرارت کو چلانے والے عنصر کے درجہ حرارت کا مجموعہ ہونا چاہئے۔ اگر اسے کنٹرول نہیں کیا جاتا ہے تو، رابطے کی سطح کے درجہ حرارت میں اضافہ خاص طور پر اہم ہوگا۔ لہذا، رابطہ کی سطح کا رقبہ جتنا ممکن ہو اتنا بڑا ہونا چاہیے، اور رابطے کی سطح کی ہمواری 5 ملی میٹر کے اندر، یعنی 0.005 انچ کے اندر ہونی چاہیے۔

سطح کی ناہمواری کو ختم کرنے کے لیے، رابطے کی سطح کو تھرمل کوندکٹو گلو یا تھرمل پیڈ سے بھرنا چاہیے۔ مناسب اقدامات کرنے کے بعد، رابطے کی سطح کی حرارتی مزاحمت کو 0.1°C/W سے کم کیا جا سکتا ہے۔ صرف گرمی کی کھپت اور تھرمل مزاحمت یا بجلی کی کھپت کو کم کرکے ہی درجہ حرارت میں اضافہ کم کیا جا سکتا ہے۔ بجلی کی فراہمی کی زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور ایپلی کیشن ماحول کے درجہ حرارت سے متعلق ہے۔ اثر انداز کرنے والے پیرامیٹرز میں عام طور پر شامل ہیں: بجلی کا نقصان، تھرمل مزاحمت اور زیادہ سے زیادہ پاور سپلائی کیس کا درجہ حرارت۔ اعلی کارکردگی اور بہتر گرمی کی کھپت کے ساتھ بجلی کی فراہمی میں درجہ حرارت میں کم اضافہ ہوگا، اور ان کے قابل استعمال درجہ حرارت میں درجہ بندی شدہ پاور آؤٹ پٹ پر مارجن ہوگا۔ کم کارکردگی یا خراب گرمی کی کھپت کے ساتھ بجلی کی فراہمی میں درجہ حرارت میں زیادہ اضافہ ہوگا کیونکہ انہیں ہوا کو ٹھنڈا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے یا استعمال کے لیے کم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

3. تابکاری گرمی کی کھپت کا طریقہ

تابکاری حرارت کی کھپت گرمی کی یکے بعد دیگرے تابکاری کی منتقلی ہے جو اس وقت ہوتی ہے جب مختلف درجہ حرارت والے دو انٹرفیس ایک دوسرے کا سامنا کرتے ہیں۔ کسی ایک چیز کے درجہ حرارت پر تابکاری کا اثر بہت سے عوامل پر منحصر ہوتا ہے، جیسے مختلف اجزاء کے درجہ حرارت کا فرق، اجزاء کے باہر، اجزاء کی پوزیشن اور ان کے درمیان فاصلہ۔ عملی ایپلی کیشنز میں، ان عوامل کی مقدار درست کرنا مشکل ہے، اور ارد گرد کے ماحول' کے اپنے تابناک توانائی کے تبادلے کے اثر کے ساتھ، درجہ حرارت پر تابکاری کے گندے اثرات کا درست اندازہ لگانا مشکل ہے۔

عملی ایپلی کیشنز میں، بجلی کی فراہمی کے لیے اکیلے تابکاری حرارت کی کھپت کا استعمال کرنا ناممکن ہے، کیونکہ یہ طریقہ عام طور پر کل حرارت کا صرف 10% یا اس سے کم ہی ضائع کر سکتا ہے۔ یہ عام طور پر مرکزی حرارت کی کھپت کے طریقہ کار کے معاون ذرائع کے طور پر استعمال ہوتا ہے اور عام طور پر تھرمل ڈیزائن میں اس پر غور نہیں کیا جاتا ہے۔ درجہ حرارت پر اس کا اثر۔ بجلی کی فراہمی کی کام کرنے والی حالت میں، اس کا درجہ حرارت عام طور پر باہر کے ماحول کے درجہ حرارت سے زیادہ ہوتا ہے، اور تابکاری کی منتقلی سے گرمی کی مجموعی کھپت میں مدد ملتی ہے۔ تاہم، خاص حالات میں، پاور سپلائی کے قریب حرارتی ذرائع، جیسے کہ ہائی پاور ریزسٹرس، ڈیوائس بورڈز، وغیرہ، ان اشیاء کی تابکاری پاور سپلائی ماڈیول کا درجہ حرارت بڑھنے کا سبب بنے گی۔