ہر کوئی الیکٹریکل اور الیکٹرانک اجزاء سرکٹ میں گرمی کی کچھ مقدار پیدا ہوتی ہے جبکہ بجلی کی فراہمی کی فراہمی کے ذریعے سرکٹ کو انجام دیا جاتا ہے۔ عام طور پر اعلی طاقت کے سیمیکمڈکٹنگ ڈیوائسز جیسے پاور ٹرانجسٹر اور اوپٹو الیکٹرانکس جیسے روشنی اتسرجک ڈایڈس ، لیزرز کافی مقدار میں حرارت پیدا کرتے ہیں اور یہ اجزاء گرمی کو ختم کرنے کے لئے ناکافی ہیں ، کیونکہ ان کی کھپت کرنے کی صلاحیت نمایاں طور پر کم ہے۔
اس کی وجہ سے ، اجزاء کو گرم کرنا وقت سے پہلے کی ناکامی کا باعث بنتا ہے اور پورے سرکٹ یا نظام کی کارکردگی کی ناکامی کا سبب بن سکتا ہے۔ لہذا ، ان منفی پہلوؤں کو فتح کرنے کے لئے ، ٹھنڈک مقصد کے لئے حرارت کے ڈوب فراہم کرنا ضروری ہے۔
ہیٹ سنک کیا ہے؟
حرارت کا سنک
حرارت کا سنک ایک الیکٹرانک جزو یا کسی کا آلہ ہے الیکٹرانک سرکٹ جو سرکٹ کے دوسرے اجزاء (بنیادی طور پر پاور ٹرانجسٹروں سے) آس پاس کے درمیانے درجے میں گرمی پھیلاتا ہے اور اپنی کارکردگی ، اعتبار کو بہتر بنانے کے ل cool ان کو ٹھنڈا کرتا ہے اور اجزاء کی قبل از وقت ناکامی سے بھی بچتا ہے۔ ٹھنڈک کے مقصد کے ل it ، اس میں پنکھا یا ٹھنڈا کرنے والا آلہ شامل ہوتا ہے۔
ہیٹ سنک اصول
فوئیر کے حرارت کی ترسیل کے قانون میں کہا گیا ہے کہ اگر کسی جسم میں درجہ حرارت کا میلان موجود ہوتا ہے تو ، پھر گرمی اعلی درجہ حرارت والے خطے سے درجہ حرارت کے خطے میں منتقل ہوجائے گی۔ اور یہ تین مختلف طریقوں سے حاصل کیا جاسکتا ہے ، جیسے کنونشن ، تابکاری اور ترسیل.
ہیٹ سنک اصول
جب بھی مختلف درجہ حرارت والی دو چیزیں ایک دوسرے کے ساتھ رابطے میں آجاتی ہیں تو ، ترسیل اس وقت ہوتی ہے جس سے تیز حرارت والی چیز کے تیز رفتار متحرک انووں ٹھنڈک اشیاء کے آہستہ چلتے ہوئے انووں سے ٹکرا جاتی ہے ، اور اس طرح ، حرارتی توانائی کو کولر آبجیکٹ میں منتقل کرتی ہے۔ ، اور اسے تھرمل چالکتا کہا جاتا ہے۔
اسی طرح ، گرمی کا سنک حرارت یا حرارتی توانائی کو اعلی درجہ حرارت والے جزو سے ہوا ، پانی ، تیل وغیرہ جیسے کم درجہ حرارت والے میڈیم میں منتقل کرتا ہے ۔ایسے میں ہوا کو کم درجہ حرارت کے وسط کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اور ، اگر پانی درمیانے درجے کے طور پر استعمال ہوتا ہے تو ، پھر اسے کولڈ پلیٹ کہا جاتا ہے۔
ہیٹ سنک کی اقسام
گرمی کے ڈوب کو مختلف معیاروں کی بنیاد پر مختلف زمروں میں درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ آئیے ہم اہم اقسام پر غور کریں ، یعنی فعال گرمی ڈوب اور غیر فعال گرمی ڈوبیں۔
ہیٹ سنک کی اقسام
فعال حرارت ڈوبیں
یہ عام طور پر پرستار قسم کے ہوتے ہیں اور ٹھنڈک کے مقصد کے لئے طاقت کا استعمال کرتے ہیں۔ انہیں ہیٹ سنک یا پرستار بھی کہا جاسکتا ہے۔ شائقین کو مزید بال بیئرنگ ٹائپ اور آستین بیئرنگ ٹائپ کے طور پر درجہ بندی کیا گیا ہے۔ بال بیئرنگ موٹر مداحوں کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ ان کا کام کا دورانیہ طویل ہوتا ہے اور جب یہ طویل مدت تک استعمال ہوتا ہے تو یہ سستا ہوجاتا ہے۔ اس طرح کے گرمی کے سنک کی کارکردگی بہترین ہے ، لیکن طویل مدتی درخواستوں کے لئے نہیں کیونکہ ان میں حرکت پذیر حصوں پر مشتمل ہوتا ہے اور تھوڑا سا مہنگا بھی ہے۔
غیر فعال گرمی کے سنوب
ان کے پاس کوئی میکانی اجزاء نہیں ہیں اور وہ ایلومینیم فائنڈ ریڈی ایٹرز سے بنے ہیں۔ یہ نقل و حمل کے عمل کو استعمال کرکے حرارتی توانائی یا حرارت کو ضائع کردیتی ہے۔ یہ گرمی کے فعال ڈوب سے کہیں زیادہ قابل اعتماد ہیں اور ، غیر فعال گرمی کے ڈوب کے موثر آپریشن کے ل it ، ان کے پنکھوں کے پار مسلسل ہوا کے بہاؤ کو برقرار رکھنے کی تجویز کی جاتی ہے۔
ایلومینیم ہیٹ سنک
حرارت ڈوبی عام طور پر دھاتوں سے بنی ہوتی ہیں اور ، ایلومینیم گرمی کے سنک میں استعمال ہونے والی سب سے عام دھات ہے۔ ہم اس حقیقت سے بخوبی واقف ہیں کہ ہر دھات کی تھرمل چالکتا مختلف ہے۔ دھات کی حرارتی چالکتا گرمی کے سنک میں گرمی کی منتقلی کے متناسب ہے۔ . اس طرح ، اگر دھات کی تھرمل چالکتا بڑھتی ہے تو ، پھر
گرمی کے سنک کی گرمی کی منتقلی کی صلاحیت میں بھی اضافہ ہوگا۔
ایلومینیم ہیٹ سنک
ایلومینیم کی تھرمل چالکتا 235 ڈبلیو / ایم کے ہے ، یہ سب سے سستا اور ہلکا پھلکا دھات ہے۔ ایلومینیم ہیٹ ڈوب کو ایکسٹروڈڈ ہیٹ ڈوب بھی کہا جاتا ہے کیونکہ ان کو باہر نکال کر استعمال کیا جاسکتا ہے۔
مہر ثبت حرارت
یہ دھاتوں سے بنی ہوتی ہیں جن پر ایک خاص شکل بنانے کے لئے مہر ثبت ہوتی ہے۔ جب بھی دھات اسٹیمپنگ مشین کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے تو یہ ڈاک ٹکٹ گرمی کا ڈوب بناتا ہے۔ یہ extruded گرمی ڈوب کے مقابلے میں سستا ہیں.
یہ کم طاقت والے استعمال کے ل are استعمال ہوتے ہیں لہذا ان کی کارکردگی کم ہے۔
ہیٹنگ ڈوبنے والی مشینیں
یہ مشینی عمل کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے اکثر گینگ آرا کو عین وقفہ کاری کے ساتھ انٹر پنس بنانے کے لئے مواد کے ایک بلاک کو ہٹانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ مہنگا ہے کیونکہ مینوفیکچرنگ کے عمل میں ضیاع کی وجہ سے بہت سی دھاتیں نکل سکتی ہیں۔
بانڈڈ فن حرارت ڈوبتا ہے
یہ اکثر جسمانی طور پر بڑی ایپلی کیشنز کے لئے استعمال ہوتے ہیں جن میں سمجھدار کارکردگی کی ضرورت ہوتی ہے جیسے الیکٹرک ویلڈنگ اور DC-DC اینٹوں کی ایپلی کیشنز . یہ دھات کے انفرادی پنکھوں کو گرمی کے سنک کی بنیاد پر باندھ کر بنائے جاتے ہیں۔ یہ دو طریقوں سے کیا جاسکتا ہے یعنی تھرمل ایپوسی جو معاشی ہے اور دوسرا بریزنگ کے ذریعہ ہے جو مہنگا ہے۔
فولڈ فن حرارت ڈوبتا ہے
یہ فولڈ فن گرمی کے ڈوبوں کی سطح بڑی سطح پر ہے ، اور اس میں فولڈ گرمی سنک مواد موجود ہے ، اور اسی وجہ سے ، ان میں انتہائی اعلی کارکردگی اور بہت زیادہ گرمی کی روانی کی کثافت ہے۔ ان ڈوبوں میں ، ہوا کو کسی طرح کی نالیوں کے ذریعے براہ راست گرمی کے ڈوب میں بہنے کی ہدایت کی جاتی ہے۔ اس سے پوری چیز مہنگی ہوجاتی ہے کیوں کہ مینوفیکچرنگ اور ڈکٹنگ کی لاگت سنک کی مجموعی لاگت میں شامل ہے۔
اسکیفٹ ہیٹ ڈوب
اسکیونگ پروسیس ان ڈوبوں کو تیار کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، جس میں دھاتوں کے عمدہ طور پر تانبے کو تیار کرنا شامل ہے۔ لہذا ، ان کو اسکائڈ حرارت ڈوب کہا جاتا ہے۔ یہ درمیانے درجے سے اعلی کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والی گرمی کے ڈوب ہیں۔
جعلی حرارت کے ڈوب
تانبے اور ایلومینیم جیسی دھاتیں کمپریسیسی طاقتوں کے ذریعہ گرمی کے ڈوب بنانے کے ل. استعمال ہوتی ہیں۔ اس عمل کو جعل سازی کے عمل سے تعبیر کیا جاتا ہے۔ لہذا ، ان کا نام جعلی گرمی کے ڈوب کے نام سے منسوب ہے۔
سنگل فن اسمبلی حرارت ڈوبتا ہے
یہ ہلکے وزن کے ہیں اور سخت جگہوں پر انسٹال کیے جاسکتے ہیں۔ ان میں کم سے اعلی کارکردگی کی صلاحیت بھی ہے ، اور بہت سے ایپلی کیشنز کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ لیکن بڑی خرابی یہ ہے کہ وہ تھوڑا سا خرچ کرتے ہیں۔
گرمی ڈوب رہی ہے
سوجنگ کام کرنے کا ایک سرد عمل ہے لیکن بعض اوقات گرم کام کرنے کا عمل بھی کیا جاسکتا ہے جس میں کسی شے کے طول و عرض کو ڈائی میں تبدیل کردیا جاتا ہے۔ یہ سستی ، درمیانے درجے کی کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں اور ہوا کے بہاؤ کے انتظام میں محدود ہیں۔
الیکٹرانک سرکٹس میں گرمی کے ڈوب کی اہمیت
- حرارت کا سنک ایک غیر فعال ہیٹ ایکسچینجر ہوتا ہے ، اور یہ اس طرح کے ارد گرد (ٹھنڈک) میڈیم جیسے ہوا کے ساتھ رابطے میں سطح کے بڑے رقبے کو ڈیزائن کیا گیا ہے۔ وہ اجزاء یا الیکٹرانک پرزے یا آلات جو اپنے درجہ حرارت کو معتدل کرنے کے لئے ناکافی ہیں ، ان کو ٹھنڈا ہونے کے لئے گرمی کے ڈوب کی ضرورت ہوتی ہے۔ حرارت ہر عنصر سے پیدا ہوتی ہے یا الیکٹرانک سرکٹ کا جزو اس کی وشوسنییتا کو بہتر بنانے اور جزو کی قبل از وقت ناکامی کو روکنے کے ل diss اسے ضائع کرنا ضروری ہے۔
- یہ ہر برقی اور کے لئے حدود میں حرارتی استحکام کو برقرار رکھتا ہے کسی بھی سرکٹ کا الیکٹرانک جزو یا کسی بھی سسٹم کے الیکٹرانکس کے پرزے۔ گرمی کے سنک کی کارکردگی کا انحصار عوامل پر ہوتا ہے جیسے کسی مواد کا انتخاب ، پھیلاؤ ڈیزائن ، سطح کا علاج اور ہوا کی رفتار۔
- سنٹرل پروسیسنگ یونٹ اور کمپیوٹر کے گرافک پروسیسرز کو بھی گرمی کے ڈوب کو استعمال کرکے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ حرارت ڈوبنے کو ہیٹ اسپریڈرز بھی کہا جاتا ہے ، جو گرمی کو ختم کرنے کے لئے اکثر کمپیوٹر کی یادداشت پر کور کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
- اگر الیکٹرانک سرکٹس کے ل heat ہیٹ ڈوب فراہم نہیں کیا جاتا ہے ، تو پھر اجزاء جیسے ٹرانجسٹرز ، وولٹیج ریگولیٹرز ، آئی سی ، ایل ای ڈی اور پاور ٹرانجسٹروں کی ناکامی کا امکان ہوگا۔ یہاں تک کہ جب ایک الیکٹرانک سرکٹ سولڈرنگ ، عناصر کو زیادہ گرم کرنے سے بچنے کے ل heat گرمی کے سنک کا استعمال کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔
- گرمی کا ڈوب نہ صرف گرمی کی کھپت کو فراہم کرتا ہے ، بلکہ گرمی زیادہ ہونے پر گرمی کو ختم کرنے کے ذریعہ تھرمل انرجی مینجمنٹ کے لئے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ کم درجہ حرارت کی صورت میں ، گرمی کے ڈوبنے کا مقصد سرکٹ کے مناسب عمل کے ل ther تھرمل انرجی جاری کرکے گرمی فراہم کرنا ہے۔
ہیٹ سنک کا انتخاب
ہیٹ سنک کے انتخاب کے ل we ہمیں درج ذیل ریاضی کے حسابات پر غور کرنے کی ضرورت ہے۔
غور کریں
س: واٹ میں گرمی کی کھپت کی شرح
T_j: 0C میں آلہ کا زیادہ سے زیادہ جنکشن درجہ حرارت
T_c: آلہ کا 0C میں درجہ حرارت
T_a: 0C پر محیط ہوا ہوا کا درجہ حرارت
T_s: 0C میں آلہ کے لئے گرم ، شہوت انگیز ڈوب کا زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت
تھرمل مزاحمت کے ذریعہ دیا جاسکتا ہے
R = ∆T / Q
بجلی کی مزاحمت کی طرف سے دیا جاتا ہے
R_e = ∆V / I
آلہ کے جنکشن اور کیس کے درمیان تھرمل مزاحمت بذریعہ دی گئی ہے
R_jc = (∆T_jc) / Q
ڈوب مزاحمت کے ذریعہ کیس دیا جاتا ہے
R_cs = (∆T_cs) / Q
ڈوب محیطی مزاحمت کے ذریعہ دیا جاتا ہے
R_sa = (∆T_sa) / Q
اس طرح ، محیطی مزاحمت کے لئے جنکشن کی طرف سے دیا گیا ہے
R_ja = R_jc + R_cs + R_sa = (T_j-T_a) / Q
اب ، ہیٹ سنک کی مطلوبہ تھرمل مزاحمت ہے
R_sa = (T_j-T_a) / Q-R_jc-R_cs
مذکورہ مساوات میں T_j، Q اور R_jc کی اقدار کارخانہ دار کے ذریعہ طے کی گئی ہیں اور T_a اور R_cs کی اقدار صارف کی تعریف کردہ ہیں۔
لہذا ، درخواست کے ل s گرمی کے سنک کی تھرمل مزاحمت مندرجہ بالا حسابی R_sa سے کم یا اس کے برابر ہونی چاہئے۔
ہیٹ سنک کا انتخاب کرتے وقت ، مختلف پیرامیٹرز کو مدنظر رکھنا ہوگا جیسے گرمی کے ڈوب کے لئے حرارتی بجٹ ، ہوا کے بہاؤ کی حالت (قدرتی بہاؤ ، کم بہاؤ ملا ہوا ، اعلی بہاؤ جبری نقل و حرکت)۔
حرارت کے سنک کے حجم کو مطلوبہ تھرمل مزاحمت کے ذریعہ والیوماٹریک تھرمل مزاحمت کو تقسیم کرکے مقرر کیا جاسکتا ہے۔ ذیل میں دیئے گئے جدول میں والیماٹٹرک تھرمل مزاحمت کی حد درج ذیل ہے۔
نیچے گراف تھرمل مزاحمت کی بنیاد پر گرمی کے سنک کو منتخب کرنے کی مثال کے طور پر ایلومینیم حرارت کے سنک اور تھرمل مزاحمت کے سائز میں تغیر دکھاتا ہے۔
ایریا بمقابلہ حرارت کے سنک کی حرارتی مزاحمت
اس مضمون میں گرمی کے سنک ، حرارت کے مختلف قسم کے ڈوب اور الیکٹرانک سرکٹس میں ہیٹ سنک کی اہمیت کے بارے میں مختصر طور پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ زیادہ کے لئےگرمی کے ڈوبنے سے متعلق معلومات ، برائے مہربانی اپنے سوالات پوسٹ کریںذیل میں تبصرہ.
تصویر کے کریڈٹ:
- گرمی کی طرف سے ڈوب ایکنماگ
- بذریعہ ہیٹ سنک اصول اسٹریکوم
- بذریعہ ہیٹ سنک اقسام الیکٹرانکس کولنگ
- ایلومینیم ہیٹ سنک اسپیشل کیم 4 پولیمرز
- رقبہ بمقابلہ حرارت کے گرمی کے خلاف مزاحمت ڈیزائن ورلڈ لائن
