सैन्य उपकरणों की थर्मल डिजाइन चुनौतियां

सैन्य उपकरणों का कार्य वातावरण जटिल है

ऊंचाई, उच्च तापमान, कम तापमान, आर्द्रता, तापमान का झटका, सौर तापीय विकिरण, सदमे कंपन, टुकड़े करना, विभिन्न कठोर वातावरण (कवक, रेगिस्तान, धूल, कालिख, आदि) सभी का इसके थर्मल डिजाइन पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। जटिल सीमा स्थितियों के अलावा, रक्षा उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के थर्मल प्रबंधन में सबसे बड़ी चुनौती अल्पकालिक थर्मल शॉक है।

ये इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद अक्सर अत्यधिक तापीय वातावरण के संपर्क में आते हैं। मान लीजिए कि कैरेबियन सागर में खड़ा एक जेट फाइटर अब एक मिशन को अंजाम देने जा रहा है। विमान इस समय समुद्र के स्तर पर है, और तापमान और आर्द्रता बहुत उपयुक्त है। जब विमान उड़ान भरता है, तो यह एक उच्च ऊंचाई, नीचे के ठंड के तापमान वाले वातावरण में होगा, और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की सीमा की स्थिति मिनटों या सेकंडों में बदल जाएगी। इसलिए, विमान में इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को परिवेश के तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में काम करने में सक्षम होना चाहिए।

निम्नलिखित चित्र एक सफल इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद में थर्मल डिजाइन की भूमिका और उस पर पर्यावरण के प्रभाव को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि ऊंचाई, उच्च तापमान, कम तापमान, आर्द्रता, तापमान का झटका, सौर तापीय विकिरण, सदमे कंपन, टुकड़े, और विभिन्न कठोर वातावरण (कवक, रेगिस्तान, धूल, कालिख, आदि) सभी पर प्रभाव की अलग-अलग डिग्री होती है। थर्मल डिजाइन।

बहुत अधिक डेटा संसाधित करें और अधिक गर्मी उत्पन्न करें

सैन्य कार्यों की प्रकृति के कारण, ये इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद अनिवार्य रूप से इन इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को बड़ी मात्रा में डेटा प्रोसेसिंग करने का कारण बनेंगे, और साथ ही साथ तेज़ डेटा प्रोसेसिंग गति की आवश्यकता होगी, और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की गर्मी की खपत में तेजी से वृद्धि होगी। इसलिए, कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों और चिप्स की तेजी से बढ़ती गर्मी की खपत रक्षा उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के थर्मल प्रबंधन को बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। लाइटवेट और सही विश्वसनीयता थर्मल डिजाइन की कठिनाई को बढ़ाती है

वातावरण या बाहरी अंतरिक्ष वातावरण में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए वजन एक बहुत ही महत्वपूर्ण तत्व है। वजन जितना हल्का होगा, उत्पाद उतना ही अधिक समय तक काम करता रहेगा और लागत कम होगी। जाहिर है, जेट लड़ाकू विमानों, मिसाइलों, टैंकों आदि की मौजूदा विशेषताओं के कारण, इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद कठोर थर्मल वातावरण में हैं, इसलिए रक्षा उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की थर्मल विश्वसनीयता एक बहुत ही महत्वपूर्ण कारक है।

सैन्य उपकरणों का थर्मल डिजाइन

सैन्य इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की उच्च गर्मी खपत और कठोर कामकाजी माहौल के कारण, वे आमतौर पर उच्च गर्मी प्रवाह पेश करते हैं। अन्य इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के समान, उनके पास एक अच्छी शीतलन प्रणाली होनी चाहिए, और उपकरण के स्थान के आकार, वजन, गर्मी की खपत और गर्मी की खपत पर विचार किया जाना चाहिए। विद्युतचुंबकीय परिरक्षण और अन्य आवश्यकताएं।

सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को बंद बाड़ों के रूप में डिज़ाइन किया जाता है, और अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को जितना संभव हो सके शीतलन प्रणाली से अलग किया जाता है। रेगिस्तान में एक हमर मर्सिडीज-बेंज की कल्पना करें। यदि इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को भली भांति बंद करके सील नहीं किया जाता है, तो विभिन्न कार्य वातावरण जैसे रेत, मलबा आदि इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को पंगु बना देंगे।

वर्तमान में, कई इंजीनियर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के थर्मल डिजाइन के लिए हाइब्रिड कूलिंग विधियों का उपयोग करना पसंद करते हैं। अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक चिप्स एयर-कूल्ड हीट अपव्यय का उपयोग करते हैं, और वाटर-कूल्ड हीट अपव्यय उपकरणों का उपयोग उन उपकरणों के लिए किया जाता है जो बहुत अधिक गर्मी का उपभोग करते हैं। लेकिन अंतरिक्ष उड़ान या बाहरी अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, इस तरह की गर्मी अपव्यय विधि उचित नहीं है, और एक अधिक कॉम्पैक्ट तरल शीतलन प्रणाली तैयार की जानी चाहिए।

उदाहरण के लिए, उच्च तापीय चालकता सब्सट्रेट सामग्री, वीसी वर्दी तापमान प्लेट, गर्मी पाइप, मरने में एम्बेडेड टीईसी, जेट कूलिंग या प्रत्यक्ष विसर्जन तरल शीतलन का उपयोग, ताकि गर्मी को तरल में स्थानांतरित किया जा सके, और फिर तरल ठंडा करने के लिए सिस्टम हीट एक्सचेंजर में। जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है: