تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی سیریز: پاور کولنگ مینجمنٹ

جب الیکٹریکل انجینئرز اصطلاح"؛ پاور مینجمنٹ"؛ کا ذکر کرتے ہیں، تو زیادہ تر لوگ MOS ٹیوبوں، کنورٹرز، ٹرانسفارمرز وغیرہ کے بارے میں سوچتے ہیں۔

اصل میں، پاور مینجمنٹ اس سے کہیں زیادہ ہے.

بجلی کی فراہمی کام کرنے پر گرمی پیدا کرے گی، اور درجہ حرارت میں مسلسل اضافہ کارکردگی میں تبدیلیوں کا سبب بنے گا، جو بالآخر سسٹم کی ناکامی کا باعث بن سکتا ہے۔

اس کے علاوہ، گرمی اجزاء کی زندگی کو کم کرے گی اور طویل مدتی وشوسنییتا کو متاثر کرے گی.

لہذا، پاور مینجمنٹ میں تھرمل مینجمنٹ بھی شامل ہے. تھرمل مینجمنٹ کے بارے میں، دو نقطہ نظر ہیں جو سمجھنے کی ضرورت ہے:

& quot؛ مائیکرو"؛|مسئلہ

ضرورت سے زیادہ گرمی پیدا کرنے کی وجہ سے ایک جزو زیادہ گرم ہو گیا ہے، لیکن باقی سسٹم اور کیس کا درجہ حرارت حد کے اندر ہے۔

& quot؛ میکرو"؛|مسئلہ

متعدد حرارتی ذرائع سے گرمی کے جمع ہونے کی وجہ سے پورے نظام کا درجہ حرارت بہت زیادہ ہے۔

انجینئر کو یہ طے کرنے کی ضرورت ہے کہ تھرمل مینجمنٹ کے کتنے مسائل مائیکرو اور میکرو ہیں، اور دونوں کے درمیان ارتباط کی ڈگری۔

سادہ فہم یہ ہے کہ اگر گرمی پیدا کرنے والے جزو کے درجہ حرارت میں اضافہ اس کی قابل اجازت حد سے بڑھ جائے اور پورے نظام کو گرم کرنے کا سبب بن جائے، تو اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ پورا نظام زیادہ گرم ہو گیا ہے، لیکن جزو کی طرف سے پیدا ہونے والی اضافی حرارت لازمی ہے۔ منتشر ہونا

تو گرمی کہاں جاتی ہے؟

کسی ٹھنڈی جگہ پر بکھرے ہوئے، یہ سسٹم اور چیسس کا ملحقہ حصہ ہو سکتا ہے، یا یہ چیسس سے باہر ہو سکتا ہے (صرف اس وقت ممکن ہے جب باہر کا درجہ حرارت اندرونی درجہ حرارت سے کم ہو)۔

تھرمل مینجمنٹ فزکس کے بنیادی اصولوں کی پیروی کرتا ہے۔ حرارت کی ترسیل کے تین طریقے ہیں: تابکاری، ترسیل اور نقل و حمل۔

زیادہ تر الیکٹرانک سسٹمز کے لیے، مطلوبہ ٹھنڈک حاصل کرنے کے لیے پہلے گرمی کو ترسیل کے ذریعے حرارت کے منبع سے نکلنے دینا ہے، اور پھر اسے کنویکشن کے ذریعے دوسری جگہوں پر منتقل کرنا ہے۔

تھرمل ڈیزائن کو انجام دیتے وقت، مطلوبہ ترسیل اور کنویکشن کو مؤثر طریقے سے حاصل کرنے کے لیے مختلف تھرمل مینجمنٹ ہارڈویئر کو یکجا کرنا ضروری ہے۔

تین سب سے زیادہ استعمال ہونے والے کولنگ اجزاء ہیں: ریڈی ایٹرز، ہیٹ پائپ اور پنکھے۔

ریڈی ایٹر اور ہیٹ پائپ بغیر پاور سپلائی کے غیر فعال کولنگ سسٹم ہیں، جبکہ پنکھا ایک فعال جبری ہوا کولنگ سسٹم ہے۔

ریڈی ایٹر ایک ایلومینیم یا تانبے کا ڈھانچہ ہے جو ترسیل کے ذریعے حرارت کے منبع سے حرارت حاصل کر سکتا ہے اور حرارت کو ہوا کے بہاؤ (بعض صورتوں میں، پانی یا دیگر مائعات) میں منتقل کر سکتا ہے۔

ہیٹ سنک ہزاروں سائز اور شکلوں میں آتے ہیں، چھوٹے اسٹیمپڈ دھاتی پنکھوں سے جو ایک ہی ٹرانجسٹر کو کئی پنکھوں (انگلیوں) کے ساتھ بڑے اخراج سے جوڑتے ہیں جو ہوا کے بہاؤ کو روک سکتے ہیں اور اس میں حرارت منتقل کر سکتے ہیں۔

ریڈی ایٹر میں بغیر حرکت کرنے والے پرزے، آپریٹنگ اخراجات، ناکامی کے طریقوں وغیرہ کے فوائد ہیں۔

ایک بار جب ریڈی ایٹر گرمی کے منبع سے منسلک ہو جاتا ہے، جیسے ہی گرم ہوا بڑھے گی، قدرتی طور پر کنویکشن واقع ہو جائے گا، اس طرح ہوا کا بہاؤ شروع اور جاری رہے گا۔

اگرچہ ریڈی ایٹر استعمال کرنا آسان ہے، لیکن اس میں کچھ خرابیاں ہیں: 1. ریڈی ایٹر جو بڑی گرمی کو منتقل کرتا ہے بڑا، مہنگا اور بھاری ہوتا ہے، اور اسے صحیح طریقے سے رکھا جانا چاہیے، جو سرکٹ بورڈ کی جسمانی ترتیب کو متاثر کرے گا یا اسے محدود کرے گا۔

2. پنکھوں کو ہوا کے بہاؤ میں دھول سے روکا جا سکتا ہے، جس سے کارکردگی کم ہو جاتی ہے۔

3. اسے گرمی کے منبع سے صحیح طریقے سے جوڑا جانا چاہیے تاکہ گرمی گرمی کے منبع سے ریڈی ایٹر تک آسانی سے بہہ سکے۔

آخر میں، ماڈلنگ کو دو مسائل حل کرنے ہیں:

1. چوٹی اور اوسط کھپت کا مسئلہ۔ مثال کے طور پر، 1W کی مسلسل تھرمل کھپت کے ساتھ ایک مستحکم ریاست جزو اور 10W کی تھرمل کھپت کے ساتھ ایک آلہ لیکن 10% وقفے وقفے سے ڈیوٹی سائیکل کے ساتھ مختلف تھرمل اثرات ہوتے ہیں۔

کہنے کا مطلب یہ ہے کہ گرمی کی اوسط کھپت ایک جیسی ہے، اور متعلقہ گرمی کا ماس اور گرمی کا بہاؤ مختلف گرمی کی تقسیم پیدا کرے گا۔ زیادہ تر CFD ایپلی کیشنز جامد اور متحرک تجزیہ کو یکجا کر سکتی ہیں۔

2. اجزاء اور چھوٹے ماڈل کی سطح کے درمیان نامکمل جسمانی تعلق، جیسے کہ IC پیکیج کے اوپری حصے اور ہیٹ سنک کے درمیان جسمانی تعلق۔

اگر کنکشن میں تھوڑا فاصلہ ہے، تو اس راستے کی تھرمل مزاحمت بڑھ جائے گی، اور راستے کی تھرمل چالکتا کو بڑھانے کے لیے رابطے کی سطح کو تھرمل پیڈ سے بھرنا ضروری ہے۔

تھرمل مینجمنٹ بجلی کی فراہمی اور اندرونی ماحول میں اجزاء کے درجہ حرارت کو کم کر سکتا ہے، جو مصنوعات کی زندگی کو طول دے سکتا ہے اور وشوسنییتا کو بہتر بنا سکتا ہے۔

لیکن تھرمل مینجمنٹ ایک مربوط تصور ہے، اگر اسے مختصراً توڑا جائے تو یہ ایک بہت بڑا موضوع ہے۔

اس میں سائز، طاقت، کارکردگی، وزن، وشوسنییتا، اور لاگت کی تجارت شامل ہے۔ منصوبے کی ترجیحات اور رکاوٹوں کا جائزہ لیا جانا چاہیے۔