সামরিক সরঞ্জামের তাপ নকশা চ্যালেঞ্জ

সামরিক সরঞ্জামের কাজের পরিবেশ জটিল

উচ্চতা, উচ্চ তাপমাত্রা, নিম্ন তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, তাপমাত্রার শক, সৌর তাপীয় বিকিরণ, শক কম্পন, আইসিং, বিভিন্ন কঠোর পরিবেশ (ছত্রাক, মরুভূমি, ধুলো, কাঁচ ইত্যাদি) এর তাপীয় নকশার উপর বিভিন্ন মাত্রার প্রভাব রয়েছে। জটিল সীমানা অবস্থার পাশাপাশি, প্রতিরক্ষা শিল্পে ইলেকট্রনিক পণ্যের তাপ ব্যবস্থাপনায় সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জ হল স্বল্পমেয়াদী তাপীয় শক।

এই ইলেকট্রনিক পণ্যগুলি প্রায়ই চরম তাপীয় পরিবেশের সংস্পর্শে আসে। ধরুন ক্যারিবিয়ান সাগরে পার্ক করা একটি জেট ফাইটার এখন একটি মিশন করতে যাচ্ছে। বিমানটি এই সময়ে সমুদ্রপৃষ্ঠে রয়েছে এবং তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা খুবই উপযোগী। যখন বিমানটি উড্ডয়ন করবে, তখন এটি একটি উচ্চ-উচ্চতায়, নিম্ন-হিমাঙ্কের তাপমাত্রার পরিবেশে থাকবে এবং ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির সীমানা কয়েক মিনিট বা এমনকি সেকেন্ডের মধ্যে পরিবর্তিত হবে। অতএব, বিমানের ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিকে অবশ্যই পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার বিস্তৃত পরিসরে কাজ করতে সক্ষম হতে হবে।

নিচের ছবিটি একটি সফল ইলেকট্রনিক পণ্যে থার্মাল ডিজাইনের ভূমিকা এবং এতে পরিবেশের প্রভাব দেখায়। এটি দেখা যায় যে উচ্চতা, উচ্চ তাপমাত্রা, নিম্ন তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, তাপমাত্রার শক, সৌর তাপীয় বিকিরণ, শক কম্পন, আইসিং এবং বিভিন্ন কঠোর পরিবেশ (ছত্রাক, মরুভূমি, ধুলো, কাঁচ ইত্যাদি) এর উপর বিভিন্ন মাত্রার প্রভাব রয়েছে। তাপ নকশা।

অনেক ডেটা প্রক্রিয়া করুন এবং আরও তাপ উৎপন্ন করুন

সামরিক কাজের প্রকৃতির কারণে, এই ইলেকট্রনিক পণ্যগুলি অনিবার্যভাবে এই ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিকে বৃহত্তর পরিমাণে ডেটা প্রসেসিং করতে বাধ্য করবে, এবং একই সময়ে দ্রুত ডেটা প্রক্রিয়াকরণের গতির প্রয়োজন হবে এবং ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির তাপ খরচ দ্রুত বৃদ্ধি পাবে। অতএব, কঠোর পরিবেশগত অবস্থা এবং চিপগুলির দ্রুত ক্রমবর্ধমান তাপ খরচ প্রতিরক্ষা শিল্পে ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির তাপ ব্যবস্থাপনাকে বিশাল চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি করে তোলে। লাইটওয়েট এবং নিখুঁত নির্ভরযোগ্যতা তাপ নকশার অসুবিধা বাড়ায়

বায়ুমণ্ডল বা মহাকাশের বাইরের পরিবেশে ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের জন্য, ওজন একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। ওজন যত হালকা হবে, পণ্যটি তত বেশি সময় কাজ করতে থাকবে এবং খরচও কম হবে। স্পষ্টতই, জেট ফাইটার, ক্ষেপণাস্ত্র, ট্যাঙ্ক ইত্যাদির বিদ্যমান বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, ইলেকট্রনিক পণ্যগুলি একটি কঠোর তাপীয় পরিবেশে থাকে, তাই প্রতিরক্ষা শিল্পে ইলেকট্রনিক পণ্যগুলির তাপ নির্ভরযোগ্যতা একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ।

সামরিক সরঞ্জামের তাপীয় নকশা

সামরিক ইলেকট্রনিক পণ্যের উচ্চ তাপ খরচ এবং কঠোর কাজের পরিবেশের কারণে, তারা সাধারণত উচ্চ তাপ প্রবাহ উপস্থাপন করে। অন্যান্য ইলেকট্রনিক পণ্যের মতো, তাদের অবশ্যই একটি ভাল কুলিং সিস্টেম থাকতে হবে এবং স্থানের আকার, ওজন, তাপ খরচ এবং সরঞ্জামগুলির তাপ খরচ বিবেচনা করতে হবে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং এবং অন্যান্য প্রয়োজনীয়তা।

সাধারণ ইলেকট্রনিক সিস্টেমগুলিকে বদ্ধ ঘের হিসাবে ডিজাইন করা হয় এবং বেশিরভাগ ইলেকট্রনিক পণ্যগুলি যতটা সম্ভব কুলিং সিস্টেম থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়। মরুভূমিতে একটি হামার মার্সিডিজ-বেঞ্জ কল্পনা করুন। যদি ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিকে হারমেটিকভাবে সিল করা না হয়, তবে বিভিন্ন কাজের পরিবেশ যেমন বালি, ধ্বংসাবশেষ ইত্যাদি ইলেকট্রনিক পণ্যগুলিকে পঙ্গু করে দেবে।

বর্তমানে, অনেক প্রকৌশলী ইলেকট্রনিক পণ্যের তাপীয় নকশার জন্য হাইব্রিড কুলিং পদ্ধতি ব্যবহার করতে পছন্দ করেন। বেশিরভাগ ইলেকট্রনিক চিপ এয়ার-কুলড হিট ডিসিপেশন ব্যবহার করে এবং ওয়াটার-কুলড হিট ডিসিপেশন ডিভাইসগুলি এমন ডিভাইসগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় যেগুলি প্রচুর তাপ খরচ করে। কিন্তু স্পেস ফ্লাইট বা বাইরের মহাকাশে ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য, এই ধরনের তাপ অপচয় পদ্ধতি বাঞ্ছনীয় নয় এবং আরও কমপ্যাক্ট তরল কুলিং সিস্টেম ডিজাইন করা আবশ্যক।

উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সাবস্ট্রেট উপকরণের ব্যবহার, ভিসি অভিন্ন তাপমাত্রার প্লেট, তাপ পাইপ, ডাইতে এম্বেড করা TEC, জেট কুলিং বা সরাসরি নিমজ্জন তরল কুলিং, যাতে তাপ তরলে স্থানান্তরিত হয়, এবং তারপরে তরল শীতলকরণ। তাপ এক্সচেঞ্জার সিস্টেম. নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে: