विद्युत उपकरण के थर्मल प्रतिरोध को कैसे कम करें
जैसे-जैसे उपकरण अधिक शक्तिशाली और कॉम्पैक्ट होते जा रहे हैं, विभिन्न उद्योगों के इंजीनियर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के थर्मल प्रबंधन में निरंतर प्रयास कर रहे हैं। यद्यपि ऐसे कई रचनात्मक समाधान हैं जो पंखे, तरल कूलर और ताप संचालन ट्यूब जैसे उच्च तापमान ताप संचालन उपकरणों के माध्यम से गर्मी ऊर्जा को दूर कर सकते हैं, डिवाइस ने थर्मल प्रदर्शन को मौलिक रूप से अनुकूलित करने के लिए भी काफी प्रगति की है।
वर्किंग टेम्परेचर:
आईओटी उपकरण, चिकित्सा उपकरण या औद्योगिक सेंसर उपकरणों जैसे अंतिम उत्पादों को डिजाइन करते समय, लगभग हर उपकरण एक पैरामीटर के रूप में अधिकतम परिवेश ऑपरेटिंग तापमान लेता है। अधिकतम परिवेश का तापमान डिवाइस के निर्माता द्वारा निर्धारित किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उपकरण का प्रदर्शन स्वीकार्य मानक तक पहुंच जाए और भौतिक विशेषताएं क्षतिग्रस्त न हों। उदाहरण के लिए, कुछ स्विचिंग ट्रांजिस्टर बहुत अधिक बिजली भार का सामना कर सकते हैं, लेकिन बहुत अधिक परिवेश के तापमान के संपर्क में आने पर उनके आंतरिक अर्धचालक जंक्शन पिघल जाएंगे। इसके अलावा, तापमान सीधे सामग्री की चालकता को प्रभावित करेगा। यदि अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान पार हो जाता है, तो डिवाइस का प्रदर्शन बदला जा सकता है।
स्रोत से गर्मी निकालें:
निश्चित आंतरिक बिजली खपत और परिवेश तापमान सीमा वाले उपकरण, अधिकांश बिजली रूपांतरण उपकरणों और आईसी की तरह, आवास की सतह का तापमान आंतरिक थर्मल प्रतिरोध और गर्मी हस्तांतरण की दक्षता पर निर्भर करता है। आंतरिक थर्मल प्रतिरोध गर्मी स्रोत से डिवाइस की सतह तक गर्मी हस्तांतरण की दक्षता का वर्णन करता है। हालाँकि, जब अधिकांश लोग गर्मी प्रबंधन के बारे में सोचते हैं, तो वे उपकरणों से पर्यावरण में गर्मी हस्तांतरण की दक्षता, संवहन, प्रवाहकीय या उज्ज्वल गर्मी हस्तांतरण के बारे में सोचेंगे। ये विधियाँ आमतौर पर निष्क्रिय हीट एक्सचेंजर्स, पंखे, तरल शीतलन प्रणाली, हीट पाइप और हीटसिंक हैं।
एक अच्छा शेल तापमान बनाए रखने का सबसे अच्छा तरीका उपकरण के आंतरिक थर्मल प्रतिरोध और आसपास के वातावरण में गर्मी अपव्यय की दक्षता को सीधे बदलना है। एक आदर्श थर्मल प्रबंधन उपकरण में शून्य थर्मल प्रतिरोध और अनंत गर्मी अपव्यय होता है। हालाँकि, क्योंकि उपकरण वास्तविक दुनिया की सामग्रियों से बने होते हैं, प्रत्येक सामग्री की अपनी अनूठी थर्मल प्रतिरोध विशेषताएं होती हैं, और कोई भी सिस्टम पूरी तरह से गर्मी स्थानांतरित नहीं कर सकता है, सिस्टम डिजाइनरों को डिजाइन के प्रारंभिक चरण से प्रत्येक प्रमुख डिवाइस के थर्मल प्रदर्शन को अनुकूलित करने का प्रयास करना चाहिए।
निश्चित चर:
जैसा कि हम जानते हैं, एप्लिकेशन के विभिन्न पैरामीटर आमतौर पर तय होते हैं, इसलिए इन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन को विकसित करने की आवश्यकता होती है। कुछ मामलों में, डिवाइस की दक्षता, परिवेश का तापमान और सिस्टम का ताप हस्तांतरण तंत्र अंतिम अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। कई मामलों में, यदि डिवाइस को स्वीकार्य परिचालन स्थितियों और कम आवास तापमान को प्राप्त करना है, तो एकमात्र तरीका आंतरिक थर्मल डिज़ाइन में सुधार करना और कम आंतरिक थर्मल प्रतिरोध वाले डिवाइस का चयन करना है।