कई कुशल ताप अपव्यय विधियाँ
इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों का प्रदर्शन तेजी से शक्तिशाली होता जा रहा है, जबकि एकीकरण और असेंबली घनत्व लगातार बढ़ रहा है, जिससे उनकी परिचालन बिजली खपत और गर्मी उत्पादन में तेज वृद्धि हो रही है। इलेक्ट्रॉनिक घटकों में गर्मी की सघनता के कारण होने वाली सामग्री की विफलता कुल विफलता दर के विशाल बहुमत के लिए जिम्मेदार है, और थर्मल प्रबंधन तकनीक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों में माना जाने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। इस संबंध में इलेक्ट्रॉनिक घटकों के थर्मल नियंत्रण को मजबूत करना आवश्यक है।
इलेक्ट्रॉनिक घटकों का कुशल ताप अपव्यय ताप स्थानांतरण और द्रव यांत्रिकी के सिद्धांतों से प्रभावित होता है। विद्युत घटकों का ताप अपव्यय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के ऑपरेटिंग तापमान को नियंत्रित करना है, जिससे उनके कार्य तापमान और सुरक्षा सुनिश्चित होती है, जिसमें मुख्य रूप से गर्मी अपव्यय और सामग्री जैसे विभिन्न पहलू शामिल होते हैं। वर्तमान में, इलेक्ट्रॉनिक घटकों के ताप अपव्यय में मुख्य रूप से प्राकृतिक, मजबूर, तरल, प्रशीतन, डायवर्जन, थर्मल अलगाव और अन्य तरीके शामिल हैं।
शीतलन तकनीक मुख्य रूप से बाहरी थर्मल डिजाइन के तरीकों, तरीकों और तकनीकों को संदर्भित करती है, जिसमें गर्मी हस्तांतरण या गर्मी हस्तांतरण से संबंधित शीतलन विधियों, सामग्रियों आदि जैसे विभिन्न पहलू शामिल होते हैं। ताप संचालन और संवहन की विभिन्न विधियों के अनुसार, रेडिएटर उत्पादों को सक्रिय और निष्क्रिय मोड में विभाजित किया जा सकता है।
प्राकृतिक शीतलन सक्रिय शीतलन की एक आम तौर पर इस्तेमाल की जाने वाली विधि है, जो गर्मी को हटाने और इसे हवा में फैलाने के लिए सामग्रियों (मुख्य रूप से प्रोफाइल) की उच्च तापीय चालकता का उपयोग करती है। विशिष्ट हवा की गति की आवश्यकताओं के अभाव में, उत्पाद को ठंडा करने के लिए तांबे एल्यूमीनियम प्लेट, एल्यूमीनियम एक्सट्रूज़न, मिश्र धातु कास्टिंग का उपयोग किया जाने वाला प्राकृतिक संवहन हीट सिंक है। प्राकृतिक शीतलन विधियाँ मुख्य रूप से कम तापमान नियंत्रण आवश्यकताओं वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों, कम-शक्ति वाले उपकरणों और डिवाइस हीटिंग के लिए अपेक्षाकृत कम ताप प्रवाह घनत्व वाले घटकों में लागू की जाती हैं।
फोर्स्ड एयर कूलिंग विधि इलेक्ट्रॉनिक घटकों के चारों ओर हवा के प्रवाह को तेज करने और पंखे और अन्य माध्यमों से गर्मी को दूर करने का एक तरीका है। फोर्स एयर कूलिंग भी एक सामान्य गर्मी अपव्यय तकनीक है, जिसका निर्माण अपेक्षाकृत सरल है, इसमें अपेक्षाकृत कम कीमत और सरल स्थापना के फायदे हैं। इस विधि को इलेक्ट्रॉनिक घटकों में लागू किया जा सकता है यदि स्थान वायु प्रवाह के लिए पर्याप्त बड़ा है या यदि कुछ गर्मी अपव्यय सुविधाएं स्थापित की गई हैं। व्यवहार में, गर्मी अपव्यय के कुल क्षेत्र को उचित रूप से बढ़ाना और गर्मी अपव्यय सतह पर अपेक्षाकृत बड़े संवहन ताप हस्तांतरण गुणांक उत्पन्न करना इस संवहन ताप हस्तांतरण क्षमता को बढ़ाने के मुख्य तरीके हैं।
इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए तरल शीतलन का अनुप्रयोग चिप्स और चिप घटकों पर आधारित एक शीतलन विधि है। तरल शीतलन को मुख्य रूप से दो तरीकों में विभाजित किया जा सकता है: प्रत्यक्ष शीतलन और अप्रत्यक्ष शीतलन। अप्रत्यक्ष तरल शीतलन विधि एक तरल शीतलक के उपयोग को संदर्भित करती है जो सीधे इलेक्ट्रॉनिक घटकों के संपर्क में नहीं आती है, बल्कि तरल मॉड्यूल, तापीय चालकता मॉड्यूल, स्प्रे तरल जैसे सहायक उपकरणों का उपयोग करके एक मध्यवर्ती माध्यम प्रणाली के माध्यम से हीटिंग घटकों के बीच गर्मी स्थानांतरित करती है। मॉड्यूल, और तरल सबस्ट्रेट्स।
प्रत्यक्ष तरल शीतलन विधि, जिसे विसर्जन शीतलन विधि के रूप में भी जाना जाता है, तरल को संबंधित इलेक्ट्रॉनिक घटकों के साथ सीधे संपर्क करना, शीतलक के माध्यम से गर्मी को निकालना है, और इसे मुख्य रूप से अपेक्षाकृत उच्च ताप खपत मात्रा घनत्व या उच्च तापमान वाले वातावरण वाले उपकरणों पर लागू करना है।
गर्मी को खत्म करने या कुछ पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक घटकों को ठंडा करने के लिए सेमीकंडक्टर कूलिंग का उपयोग करके, जिसे थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग के रूप में भी जाना जाता है, यह विधि सेमीकंडक्टर सामग्री के पेल्टियर प्रभाव का उपयोग करती है ताकि प्रत्यक्ष धारा को विभिन्न अर्धचालक सामग्रियों से गुजरने की अनुमति दी जा सके और श्रृंखला में थर्मोकपल बनाया जा सके। इस बिंदु पर, शीतलन प्रभाव प्राप्त करने के लिए ऊष्मा को थर्मोकपल के दोनों सिरों पर अवशोषित और छोड़ा जाता है। इसमें छोटे डिवाइस आकार, सुविधाजनक इंस्टॉलेशन, अच्छी गुणवत्ता और आसान डिस्सेप्लर जैसे फायदे हैं।
थर्मल आइसोलेशन से तात्पर्य गर्मी को खत्म करने और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को ठंडा करने के लिए इन्सुलेशन तकनीक के उपयोग से है। इसे मुख्य रूप से दो रूपों में विभाजित किया गया है: वैक्यूम इन्सुलेशन और गैर वैक्यूम इन्सुलेशन। इलेक्ट्रॉनिक घटकों के तापमान नियंत्रण में, गैर वैक्यूम इन्सुलेशन उपचार का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। थर्मल आइसोलेशन विधि मुख्य रूप से स्थानीय घटकों के तापमान को प्रभावित करती है, नियंत्रण को मजबूत करती है, और उच्च तापमान वाले घटकों और संबंधित वस्तुओं के हीटिंग प्रभाव को रोकती है, जिससे पूरे घटक की विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है और उपकरण के अनुप्रयोग जीवन का विस्तार होता है। व्यवहार में, क्योंकि तापमान सीधे इन्सुलेशन सामग्री के गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन को प्रभावित करता है, आम तौर पर तापमान जितना अधिक होता है, उतनी ही अधिक इन्सुलेशन सामग्री की आवश्यकता होती है।
एकीकृत सर्किट की विकास प्रक्रिया में, इलेक्ट्रॉनिक घटकों का घनत्व और ताप घनत्व बढ़ता जा रहा है, और उनकी थर्मल समस्याएं धीरे-धीरे अधिक प्रमुख होती जा रही हैं। उच्च गुणवत्ता वाली शीतलन विधियाँ इलेक्ट्रॉनिक घटकों के प्रदर्शन संकेतक सुनिश्चित कर सकती हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, इलेक्ट्रॉनिक घटकों की विशिष्ट ताप शक्ति और स्वयं विशेषताओं पर व्यापक रूप से विचार करना और विभिन्न शीतलन विधियों को उचित रूप से लागू करना आवश्यक है। विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों के आधार पर व्यापक रूप से अनुप्रयोग विधियों और साधनों का चयन करना आवश्यक है, और इस प्रकार इलेक्ट्रॉनिक घटकों के प्रदर्शन संकेतकों को उजागर करना आवश्यक है।
