তাপীয় নকশা এবং পরীক্ষাঃ অস্বাভাবিক পিসিবিএ গরম করার সমাধান

পিসিবিএতে অস্বাভাবিক গরম (প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড অ্যাসেম্বলি) একটি সমালোচনামূলক সমস্যা যা মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করতে পারেপারফরম্যান্স, নির্ভরযোগ্যতা এবং জীবনকালবৈদ্যুতিন পণ্য। কার্যকরতাপ নকশা এবং কঠোর পরীক্ষাএই তাপ-সম্পর্কিত সমস্যাগুলি সমাধান এবং প্রশমিত করার জন্য প্রয়োজনীয়।

অস্বাভাবিক পিসিবিএ হিটিং বোঝা

একটি পিসিবিএতে অতিরিক্ত তাপ সাধারণত বিভিন্ন কারণের কারণে ঘটে:

• উচ্চ বিদ্যুতের খরচ:উপাদানগুলি (যেমন সিপিইউ, জিপিইউ, পাওয়ার আইসিএস, এলইডিএস) তারা যে বিদ্যুৎ বিলুপ্ত করে তার সমানুপাতিক তাপ উত্পন্ন করে।
• অদক্ষ উপাদান বিন্যাস:দুর্বল স্থান নির্ধারণে স্থানীয় হট স্পট বা বায়ু প্রবাহকে বাধা দিতে পারে।
• অপর্যাপ্ত তাপ অপচয় হ্রাস পথ:পিসিবি ট্রেসগুলিতে অপর্যাপ্ত তামা, তাপীয় ভায়াসের অভাব বা ডুবে যাওয়ার জন্য দুর্বল তাপীয় ইন্টারফেস।
• অপর্যাপ্ত শীতল ব্যবস্থা:তাপের ডুবে যাওয়া, অনুরাগী বা সঠিক ঘের বায়ুচলাচল অনুপস্থিতি।
• পরিবেশগত কারণগুলি:উচ্চ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা গরম করার সমস্যাগুলিকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে।

তাপ নকশা: তাপ এটি শুরু হওয়ার আগে প্রতিরোধ করা

কার্যকর তাপ নকশা হ'ল গ্রাউন্ড আপ থেকে পিসিবিএতে তাপ ব্যবস্থাপনা তৈরি করা। মূল কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে:

1. উপাদান নির্বাচন:

   • অগ্রাধিকারশক্তি-দক্ষ উপাদাননিম্ন নিরিবিলি স্রোত এবং উচ্চতর দক্ষতা সহ।
   • সাথে উপাদান চয়ন করুনউপযুক্ত তাপ প্রতিরোধেরতাদের প্রত্যাশিত শক্তি অপসারণের জন্য।

2. পিসিবি লেআউট অপ্টিমাইজেশন:

   • কৌশলগত উপাদান স্থাপন:তাপ-সংবেদনশীল উপাদানগুলি (যেমন, সেন্সর, নির্ভুলতা অ্যানালগ সার্কিট, ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটার) থেকে দূরে উচ্চ-শক্তি-ডাইসাইটিং উপাদানগুলি (যেমন, পাওয়ার আইসি, প্রসেসর, ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক) রাখুন।
   • তাপীয় ভায়াস:উপাদান প্যাড থেকে অভ্যন্তরীণ তামা স্তরগুলির মাধ্যমে বা তাপ ডুবে যাওয়ার জন্য বোর্ডের অন্য দিকে দক্ষতার সাথে তাপ পরিচালনার জন্য পাওয়ার উপাদানগুলির অধীনে তাপীয় ভায়াস (তামা দিয়ে ভরা ছোট ছোট গর্ত) একটি গ্রিড অন্তর্ভুক্ত করুন।
   • তামা our ালা/প্লেন:বড় তামা our ালা বা ডেডিকেটেড গ্রাউন্ড/পাওয়ার প্লেনগুলি ব্যবহার করুনতাপ ছড়িয়ে পড়া স্তরগরম দাগ থেকে দূরে তাপ বিতরণ করতে। যত বেশি তামা, তাপ পরিবাহিতা তত ভাল।
   • ট্রেস সাইজিং:অতিরিক্ত প্রতিরোধী গরম ছাড়াই প্রয়োজনীয় স্রোত বহন করার জন্য পাওয়ার ট্রেসগুলি যথেষ্ট প্রশস্ত তা নিশ্চিত করুন (আমি2আরক্ষতি)।

3. উত্তাপ ডুবে এবং অনুরাগী:

   • উত্তাপ ডুবে:উচ্চ-শক্তি উপাদানগুলিতে সরাসরি তাপ সিঙ্কগুলি সংযুক্ত করুন। এগুলি আশেপাশের বাতাসে তাপ পরিবহনের জন্য উপলব্ধ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে। উপাদান এবং তাপ সিঙ্কের মধ্যে যথাযথ তাপীয় ইন্টারফেস উপাদান (টিআইএম) গুরুত্বপূর্ণ।
   • ভক্ত:উচ্চতর শক্তি অপচয় হ্রাসের জন্য, ভক্তদের সাথে সক্রিয় কুলিং তাপের ডুব এবং পিসিবিএর উপর দিয়ে তাপ অপসারণকে সহায়তা করে এয়ারফ্লো উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়িয়ে তুলতে পারে। ফ্যান নির্বাচনের ফলে বায়ু প্রবাহ, শব্দ এবং বিদ্যুৎ খরচ বিবেচনা করা উচিত।

4. ঘের নকশা:

   • বায়ুচলাচল:প্রাকৃতিক সংশ্লেষ (চিমনি এফেক্ট) বা ভক্তদের কাছ থেকে জোর করে বায়ু প্রবাহের অনুমতি দেওয়ার জন্য পর্যাপ্ত ভেন্ট এবং কৌশলগতভাবে স্থাপনের খোলার সাথে ঘেরটি ডিজাইন করুন।
   • উপাদান নির্বাচন:ধাতব ঘেরগুলি অতিরিক্ত তাপ সিঙ্ক হিসাবে কাজ করতে পারে, তাদের পৃষ্ঠগুলির মাধ্যমে তাপকে বিলুপ্ত করে।

5. তাপ সিমুলেশন:

   • ব্যবহার করুনকম্পিউটার-এডেড ইঞ্জিনিয়ারিং (সিএই) সরঞ্জামএবংতাপ সিমুলেশন সফ্টওয়্যার(উদাহরণস্বরূপ, এএনএসওয়াইএস, মেন্টর গ্রাফিক্স ফ্লোথার্ম, কমসোল) ডিজাইনের পর্বের প্রথম দিকে।
   • উদ্দেশ্য:তাপমাত্রা বিতরণের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য, সম্ভাব্য হট স্পটগুলি সনাক্ত করুন এবং শারীরিক প্রোটোটাইপিং, সময় এবং ব্যয় সাশ্রয় করার আগে বিভিন্ন কুলিং সমাধানগুলির কার্যকারিতা মূল্যায়ন করুন।

তাপ পরীক্ষা: নকশা বৈধকরণ

একবার পিসিবিএ প্রোটোটাইপড হয়ে গেলে, নকশাকে বৈধতা দেওয়ার জন্য এবং এটি বিভিন্ন অবস্থার অধীনে নিরাপদ তাপমাত্রার সীমাতে কাজ করে তা নিশ্চিত করার জন্য কঠোর তাপীয় পরীক্ষা করা অপরিহার্য।

1. তাপ ক্যামেরা/ইনফ্রারেড থার্মোগ্রাফি:

   • উদ্দেশ্য:পিসিবিএ পৃষ্ঠ জুড়ে তাপমাত্রা বিতরণ দৃশ্যত সনাক্ত এবং মানচিত্র করতে।
   • পদ্ধতি:একটি ইনফ্রারেড ক্যামেরা তাপীয় চিত্রগুলি ক্যাপচার করে, রিয়েল-টাইমে গরম দাগ এবং তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টগুলি প্রকাশ করে। অতিরিক্ত গরম করার উপাদানগুলি বা অঞ্চলগুলি দ্রুত পিনপয়েন্ট করার জন্য এটি দুর্দান্ত।

2. থার্মোকল/তাপমাত্রা সেন্সর পরিমাপ:

   • উদ্দেশ্য:উপাদান বা পিসিবিতে নির্দিষ্ট পয়েন্টগুলিতে সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা রিডিংগুলি পেতে।
   • পদ্ধতি:ক্ষুদ্র থার্মোকলস বা আরটিডি (প্রতিরোধের তাপমাত্রা ডিটেক্টর) সেন্সরগুলি আগ্রহের মূল পয়েন্টগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে। ডেটা লগার সময়ের সাথে সাথে তাপমাত্রা রেকর্ড করে, বিশেষত কার্যকরী অপারেশন এবং স্ট্রেস পরীক্ষার সময়।

3. পরিবেশগত চেম্বার:

   • উদ্দেশ্য:বিভিন্ন নিয়ন্ত্রিত পরিবেশগত অবস্থার অধীনে পিসিবিএর তাপীয় কর্মক্ষমতা পরীক্ষা করতে।
   • পদ্ধতি:পিসিবিএ এ স্থাপন করা হয়তাপমাত্রা চেম্বার(বা কতাপ শক চেম্বারদ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য) চরম ঠান্ডা থেকে চরম উত্তাপ পর্যন্ত অপারেটিং পরিবেশের অনুকরণ করা। এটি পারফরম্যান্স যাচাই করে এবং তাপীয় চাপের কারণে ব্যর্থতাগুলি চিহ্নিত করে।

4. তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ সহ বার্ধক্য পরীক্ষা (বার্ন-ইন পরীক্ষা):

   • উদ্দেশ্য:"প্রাথমিক-জীবন ব্যর্থতা" সনাক্ত করতে এবং দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য একটি বর্ধিত সময়ের জন্য অবিচ্ছিন্ন চাপ (উন্নত তাপমাত্রা সহ) এর অধীনে পিসিবিএ পরিচালনা করতে।
   • পদ্ধতি:পিসিবিএ সাধারণত একটিতে চালিত হয়বার্ন-ইন ওভেনবা চেম্বার, প্রায়শই সাধারণ অপারেটিং তাপমাত্রার চেয়ে বেশি থাকে, যখন তাদের কার্যকারিতা এবং মূল উপাদানগুলির তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করে।

5. বায়ু প্রবাহ এবং চাপ পরিমাপ:

   • উদ্দেশ্য:সক্রিয় কুলিং (ভক্ত) জড়িত ডিজাইনের জন্য, ঘেরের মধ্যে পর্যাপ্ত বায়ু প্রবাহ এবং চাপের ড্রপ নিশ্চিত করতে।
   • পদ্ধতি:রক্তাল্পতা (বায়ুপ্রবাহের বেগের জন্য) এবং চাপ গেজগুলি শীতল কর্মক্ষমতা চিহ্নিত করতে ব্যবহৃত হয়।

প্র্যাকটিভ থার্মাল ডিজাইনের নীতিগুলি বিস্তৃত তাপ পরীক্ষার সাথে সংহত করে, নির্মাতারা কার্যকরভাবে অস্বাভাবিক পিসিবিএ হিটিংয়ের সমাধান করতে পারে, যার ফলে আরও শক্তিশালী, নির্ভরযোগ্য এবং উচ্চ-পারফর্মিং ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির দিকে পরিচালিত হয়।