سرکٹ کی کارکردگی اور لاگت کو بہتر بنانے کے لیے پاور سپلائی کولنگ

تھرمل سمولیشن پاور پروڈکٹس تیار کرنے اور پروڈکٹ میٹریل گائیڈ لائنز فراہم کرنے کا ایک اہم حصہ ہے۔ ماڈیول کے سائز کو بہتر بنانا ٹرمینل آلات کے ڈیزائن کی ترقی کا رجحان ہے، جو دھاتی ہیٹ سنک سے پی سی بی کاپر کی تہہ میں حرارت کی کھپت کے انتظام کو تبدیل کرتا ہے۔ آج کچھ ماڈیولز سوئچ موڈ پاور سپلائیز اور بڑے غیر فعال اجزاء کے لیے کم سوئچنگ فریکوئنسی استعمال کرتے ہیں۔ اندرونی سرکٹ کو چلانے والے وولٹیج کی تبدیلی اور پرسکون کرنٹ کے لیے، لکیری ریگولیٹر کی کارکردگی نسبتاً کم ہے۔

جیسے جیسے افعال زیادہ ہوتے جاتے ہیں، کارکردگی زیادہ سے زیادہ ہوتی جاتی ہے، اور ڈیوائس کا ڈیزائن تیزی سے کمپیکٹ ہوتا جاتا ہے۔ اس وقت، آئی سی لیول اور سسٹم لیول ہیٹ ڈسپیپشن سمولیشن بہت اہم ہو جاتا ہے۔

کچھ ایپلی کیشنز کے کام کرنے والے ماحول کا درجہ حرارت 70 سے 125 ° C ہے، اور کچھ ڈائی سائز آٹوموٹیو ایپلی کیشنز کا درجہ حرارت 140 ° C تک بھی زیادہ ہے۔ ان ایپلی کیشنز کے لیے، سسٹم کا بلاتعطل آپریشن بہت اہم ہے۔ الیکٹرانک ڈیزائن کو بہتر بناتے وقت، اوپر کی دو قسم کی ایپلی کیشنز کے لیے عارضی اور مستحکم بدترین صورت حال کے تحت درست تھرمل تجزیہ تیزی سے اہم ہوتا جا رہا ہے۔

عمل درآمد کے مختلف طریقوں کے مطابق گرمی کی کھپت اور تھرمل مزاحمت کے راستے مختلف ہیں: حرارت کی کھپت کے پیڈ اندرونی ہیٹ سنک پینل سے جڑے ہوئے ہیں یا پروٹروسنز کے سنگم پر حرارت کی کھپت کے سوراخ۔ بے نقاب تھرمل پیڈ یا ٹکرانے والے کنکشن کو پی سی بی کی اوپری تہہ سے جوڑنے کے لیے سولڈر کا استعمال کریں۔ بے نقاب تھرمل پیڈ یا ٹکرانے والے کنکشن کے نیچے PCB پر ایک کھلنا، جسے ماڈیول's میٹل کیسنگ سے منسلک توسیعی ہیٹ سنک بیس سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ دھاتی شیل کے پی سی بی کے اوپر یا نیچے تانبے کی تہہ پر ہیٹ سنک کو ہیٹ سنک سے جوڑنے کے لیے دھاتی پیچ کا استعمال کریں۔ بے نقاب تھرمل پیڈ یا ٹکرانے والے کنکشن کو پی سی بی کی اوپری تہہ سے جوڑنے کے لیے سولڈر کا استعمال کریں۔ اس کے علاوہ، پی سی بی کی ہر پرت پر استعمال ہونے والی کاپر چڑھانا کا وزن یا موٹائی بہت اہم ہے۔ تھرمل مزاحمتی تجزیہ کے لحاظ سے، بے نقاب پیڈ یا bumps سے منسلک پرتیں اس پیرامیٹر سے براہ راست متاثر ہوتی ہیں۔ عام طور پر، یہ ملٹی لیئر پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ میں سب سے اوپر، ہیٹ سنک اور نیچے کی پرتیں ہیں۔ زیادہ تر ایپلی کیشنز میں، یہ دو اونس کاپر (2 اونس کاپر=2.8 ملی یا 71 µm) بیرونی تہہ، اور 1-اونس کاپر (1 اونس کاپر=1.4 ملی یا 35 µm) اندرونی تہہ ہوسکتی ہے، یا تمام 1 اونس بھاری تانبے کی تہہ۔ کنزیومر الیکٹرانکس ایپلی کیشنز میں، کچھ ایپلی کیشنز 0.5 اونس تانبے (0.5 اونس تانبے=0.7 ملی یا 18 µm) کی تہہ بھی استعمال کرتی ہیں۔

ماڈل ڈیٹا

ڈائی ٹمپریچر کو سمولیٹ کرنے کے لیے IC لے آؤٹ ڈایاگرام کی ضرورت ہوتی ہے، جس میں ڈائی پر موجود تمام پاور FETs اور اصل پوزیشنیں شامل ہوتی ہیں جو پیکیجنگ اور سولڈرنگ کے اصولوں کی تعمیل کرتی ہیں۔

گرمی کی تقسیم کے لیے ہر FET کا سائز اور پہلو کا تناسب بہت اہم ہے۔ غور کرنے کے لیے ایک اور اہم عنصر یہ ہے کہ آیا FETs کو بیک وقت یا ترتیب وار طور پر چلایا جاتا ہے۔ ماڈل کی درستگی کا انحصار جسمانی ڈیٹا اور استعمال شدہ مادی خصوصیات پر ہے۔

ماڈل کے جامد یا اوسط طاقت کے تجزیے کے لیے صرف ایک مختصر حساب کا وقت درکار ہوتا ہے، اور زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت ریکارڈ ہونے کے بعد کنورجنس ہوتا ہے۔

عارضی تجزیہ کے لیے پاور ٹائم موازنہ ڈیٹا کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہم نے ڈیٹا کو ریکارڈ کرنے کے لیے سوئچنگ پاور سپلائی کیس سے بہتر تجزیاتی طریقہ کار استعمال کیا ہے تاکہ تیز رفتار پاور پلس کے دوران درجہ حرارت میں اضافے کو درست طریقے سے پکڑا جا سکے۔ اس قسم کا تجزیہ عام طور پر وقت طلب ہوتا ہے اور اس کے لیے جامد پاور سمولیشن سے زیادہ ڈیٹا ان پٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔

یہ ماڈل ڈائی کنکشن ایریا میں ایپوکسی پورز، یا پی سی بی ہیٹ سنک کے پلیٹنگ پورز کی نقل کر سکتا ہے۔ دونوں صورتوں میں، epoxy/plating pores پیکج کی تھرمل مزاحمت کو متاثر کریں گے۔

تھرمل تخروپن بجلی کی مصنوعات کی ترقی کا ایک اہم حصہ ہے۔ اس کے علاوہ، یہ تھرمل ریزسٹنس پیرامیٹرز کو سیٹ کرنے کے لیے بھی آپ کی رہنمائی کر سکتا ہے، جس میں سلکان چپ FET جنکشن سے لے کر پروڈکٹ میں مختلف مواد کے نفاذ تک کی پوری رینج شامل ہوتی ہے۔ ایک بار جب ہم مختلف تھرمل مزاحمتی راستوں کو سمجھ لیتے ہیں، تو ہم تمام ایپلی کیشنز کے لیے بہت سے سسٹمز کو بہتر بنا سکتے ہیں۔

یہ ڈیٹا ڈیریٹنگ فیکٹر اور محیطی آپریٹنگ درجہ حرارت میں اضافے کے درمیان ارتباط کا تعین کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ان نتائج کو پروڈکٹ ڈیولپمنٹ ٹیموں کو اپنے ڈیزائن تیار کرنے میں مدد کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔