यदि आप नियमित रूप से इलेक्ट्रॉनिक मशीनों का उपयोग करते हैं, तो आप कुछ शीतलन उपकरणों का उपयोग करना चाह सकते हैं क्योंकि वे बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करते हैं।
इससे इलेक्ट्रॉनिक मशीन को ठंडा करने के लिए उसकी कार्यशील अवस्था में हीट सिंक का प्रयोग किया जाता है।
प्रारंभिक समय में इसका प्रयोग केवल बड़े कम्प्यूटरों में किया जाता था, क्योंकि वे अत्यधिक गर्मी उत्पन्न करते थे, लेकिन अब इसका प्रयोग लगभग प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में किया जाता है, क्योंकि उनमें गर्मी उत्पन्न होती है, चाहे वह कितनी भी कम क्यों न हो, और यदि इसका उचित प्रबंधन न किया जाए, तो यह अपेक्षाकृत हानिकारक भी हो सकता है।
लेकिन कई लोग यह पूछना चाहेंगे कि हीट सिंक बनाने के लिए कौन सी सामग्री सबसे अच्छी है? कौन सी सामग्री किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए सबसे अच्छी है?
वास्तव में हीट सिंक सामग्री का चयन थोड़ा चुनौतीपूर्ण हो सकता है। क्यों? क्योंकि भले ही हीट सिंक के लिए सबसे ज़्यादा इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री एल्युमीनियम है, लेकिन तांबा ज़्यादा गर्मी सोखता है।
तो फिर यह मुख्य रूप से क्यों उपयोग में है? हमने इस लेख में तांबे और एल्युमीनियम के बारे में हर विवरण, उनके फायदे और आपके व्यवसाय के लिए कौन सा सबसे अच्छा है, इस बारे में जानकारी दी है।
क्या है कॉपर हीट सिंक?
अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक इंजनों में गर्मी को दूर भगाने या अवशोषित करने के लिए प्रयुक्त उपकरण हीट सिंक कहलाता है। यह मुख्य रूप से सीपीयू, चिप्स, कंप्यूटर और मोबाइल फ़ोन में पाया जाता है। ये मशीनों को ज़्यादा गरम होने से बचाने के लिए आवश्यक हैं।
इनके बिना, सम्पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली को क्षति पहुंचने का खतरा रहता है, क्योंकि इसके कारण उत्पन्न होने वाली गर्मी खतरनाक होती है।
हालाँकि, तांबे की सामग्री से बना हीट सिंक तांबे का हीट सिंक है।
आमतौर पर, तांबा, एल्यूमीनियम और चांदी हीट सिंक बनाने के लिए सबसे लोकप्रिय हैं।
क्या है एल्युमिनियम हीट सिंक?
एल्युमीनियम हीट सिंक एल्युमीनियम से बना हीट सिंक होता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, एल्युमीनियम का इस्तेमाल मुख्य रूप से हीट सिंक के लिए किया जाता है।
इन्हें सबसे किफायती हीट सिंक के रूप में देखा जा सकता है।
वे कैसे काम करते हैं?
हीट सिंक के संचालन का सिद्धांत यह है कि इसे एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के अंदर स्थापित किया जाता है और उत्पन्न ऊष्मा को एक दिए गए तरल माध्यम (शीतलक) में स्थानांतरित करता है/इसे इलेक्ट्रॉनिक से दूर ले जाता है और इसे ठंडा करता है।
इसे ठंडा करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला माध्यम तरल या हवा हो सकता है। हीट सिंक द्वारा संचालित गर्मी शीतलक (हवा या तरल) द्वारा ठंडी हो जाती है। इसलिए हीट सिंक को प्रभावी ढंग से गर्मी को अवशोषित करने और इसे ठंडा करने के लिए अपेक्षाकृत बड़े सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है। हीट सिंक धातुओं से बने होते हैं।
इलेक्ट्रॉनिक्स के तापमान संचालन के आधार पर, प्रभावशीलता के लिए अधिक प्रभावी हीट सिंक लागू किया जाएगा।
इसके अलावा, हीट सिंक पर फिन की प्रकृति भी मायने रखती है। फिन वह स्थान है जहाँ शीतलन के लिए गर्मी स्थानांतरित की जाती है। इसका थर्मल प्रतिरोध इसे गर्मी का संचालन करने में सक्षम बनाता है। हालाँकि, अगर फिन कसकर पैक किया गया है और लंबा है, तो यह प्रभावी रूप से गर्मी का संचालन नहीं कर सकता है।
संक्षेप में, हीट सिंक इस प्रकार काम करते हैं:
● इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा उत्पन्न ऊष्मा उसकी सतह तक संचालित होती है।
● फिर गर्मी हीट सिंक तक जाती है, जो इलेक्ट्रॉनिक्स के संपर्क में है।
● चालन के माध्यम से, ऊष्मा हीट सिंक सतह क्षेत्र के चारों ओर तब तक यात्रा करती है जब तक कि वह शीतलक तक नहीं पहुंच जाती।
● फिर गर्मी को ठंडा किया जाता है। और यह चक्र चलता रहता है।
तांबे और एल्यूमीनियम हीट सिंक के अनुप्रयोग
हीट सिंक बनाने के लिए जिस भी सामग्री (तांबा या एल्युमीनियम) का उपयोग किया जाता है, उसका उपयोग व्यापक रूप से किया जाता है। जैसे:
● मोटर हाउसिंग शीतलक
● वेल्डिंग के लिए इकाइयाँ
● यू.पी.एस. (निर्बाध विद्युत आपूर्ति)
● ट्रैक्शन ड्राइव
● इलेक्ट्रिक वाहन नियंत्रण शीतलन
● बैटरी पैक समाधान के लिए कूलिंग
● और ऐप्स
विनिर्माण प्रकार
सामग्री के अंतर की तरह ही हीट सिंक के निर्माण की प्रकृति भी उन्हें अलग बनाती है। नीचे विभिन्न निर्माण प्रकार देखें:
| ● फोर्जिंग और डाई कास्टिंग: यह विनिर्माण विधि उन हीट सिंक के लिए सबसे अच्छी है जो मोटे होने चाहिए। वे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए एकदम सही हैं क्योंकि उनकी इकाई लागत कम है। वे डिजाइन में लचीलापन भी प्रदान करते हैं। लेकिन जाली विधि वायु प्रवाह के डिजाइन और प्रबंधन के साथ समस्याएं पैदा करती है। |
| ● सीएनसी मशीनिंग: आम तौर पर, सीएनसी मशीनिंग एक धीमा और महंगा विनिर्माण विकल्प है। यह तब मददगार हो सकता है जब हीट सिंक में जटिल डिज़ाइन या उच्च तापीय चालन की आवश्यकता होती है। |
| ● स्किर्विंग फिन: स्किरव्ड फिन द्वारा उत्पादित हीट सिंक लागत प्रभावी है। उनके पंख पतले होते हैं। उच्च शक्ति संचालन में लागू। |
| ● जिपर फिन: हीट सिंक को कसकर पैक किए गए पंखों के साथ बनाया जाता है। हीट सिंक का वजन कम होता है जो कि दस पाउंड है, जो विनिर्माण प्रक्रिया की कम लागत को समझाता है। |
| ● स्टैम्पिंग: स्टैम्पिंग हीट सिंक का उपयोग कम-शक्ति वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। वे अन्य हीट सिंक की तुलना में सस्ते होते हैं। |
| ● बंधुआ पंखइस विधि से उत्पादित हीट सिंक में आमतौर पर अलग-अलग सामग्री होती है। यह उन हीट सिंक के लिए अनुशंसित है जो बड़े होंगे। |
दोनों हीट सिंक के बीच अंतर
कॉपर बनाम एल्युमीनियम हीट सिंक: ताप गतिशीलता
ताप गतिशीलता के समय, तांबा ऊपरी हाथ रखता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह एल्यूमीनियम की तुलना में बेहतर गर्मी का संचालन करता है। इसके अलावा, तांबे का गलनांक बहुत अधिक होता है, और यह एल्यूमीनियम की तुलना में कम प्रतिक्रियाशील होता है।
यह सब दर्शाता है कि तांबे के हीट सिंक गर्मी को बेहतर ढंग से फैलाएंगे, उच्च तापमान को झेल पाएंगे और क्रमशः संक्षारित होने में अधिक समय लेंगे।
कॉपर बनाम एल्युमीनियम हीटसिंक: तापीय चालकता
तांबे का हीट सिंक एल्युमीनियम वाले की तुलना में अधिक तेजी से गर्मी का संचालन करता है। तांबे का हीट सिंक लगभग 400 m/k जबकि एल्युमीनियम का हीट सिंक लगभग 87 m/k है।
कॉपर बनाम एल्युमीनियम हीट सिंक: कूलिंग
जिस प्रकार तांबे के हीट सिंक गर्मी का अधिक प्रभावी ढंग से संचालन करते हैं, उसी प्रकार वे शीतलन प्रभाव का भी अधिक प्रभावी ढंग से और तेजी से संचालन करते हैं।
एल्युमीनियम हीट सिंक के विपरीत, तांबे के हीट सिंक बिना कोटिंग के भी अच्छे रहते हैं; वे अधिक भरोसेमंद होते हैं।
तांबा बनाम एल्युमीनियम हीट सिंक: वजन
इस मामले में, जब हल्के हीट सिंक उपकरण बनाने की आवश्यकता होती है, तो एल्यूमीनियम हीट सिंक का उपयोग किया जाता है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि तांबा एल्युमीनियम से भारी होता है। जब आपको वजन कम करने की ज़रूरत हो, तो एल्युमीनियम की सलाह दी जाती है।
कॉपर बनाम एल्युमीनियम हीटसिंक: लागत
यही मुख्य कारण है कि एल्युमीनियम हीट सिंक का उपयोग अधिक होता है। वास्तव में, एल्युमीनियम की लागत तांबे की तुलना में आधे से भी कम होती है। इसलिए, एल्युमीनियम हीट सिंक बनाना तांबे की तुलना में सस्ता है। यह प्रक्रिया आसान है और इसके लिए किसी उच्च श्रेणी की धातु की आवश्यकता नहीं होती है।
एल्युमीनियम तांबे की तुलना में हल्का होता है, जिससे इसका परिवहन आसान हो जाता है।
तांबे के विपरीत, हीट सिंक में तांबे की सामग्री अपेक्षाकृत महंगी होती है, इसलिए इस पर काम करने के लिए एक जटिल विनिर्माण विधि का उपयोग किया जाता है।
कॉपर बनाम एल्युमीनियम हीटसिंक: उपलब्धता
एल्युमीनियम हीट सिंक के लिए सबसे ज़्यादा इस्तेमाल किया जाने वाला विकल्प है क्योंकि यह सबसे ज़्यादा लोकप्रिय है। इसके अलावा, वे चुनने के लिए रंगों, डिज़ाइन और लागत विकल्पों की एक विस्तृत श्रृंखला हैं। तांबे के विपरीत, यदि आप कुछ विशिष्ट चाहते हैं तो आप सटीक विनिर्देश प्राप्त कर सकते हैं।
कौन सा हीटसिंक आपके लिए सही है?
यह तय करने के लिए कि आपकी सेवा के लिए कौन सा हीट सिंक सर्वोत्तम है, आपको इसके सभी पहलुओं और अपनी व्यावसायिक आवश्यकताओं पर विचार करना होगा।
उदाहरण के लिए, हीट सिंक के लिए एल्युमीनियम सबसे लोकप्रिय है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि हीट सिंक के लिए तांबा कम प्रभावी है या एल्युमीनियम ही आपका पसंदीदा विकल्प होना चाहिए।
एल्युमीनियम सस्ता हो सकता है, लेकिन उच्च तापीय चालकता वाले अनुप्रयोगों के लिए तांबे की सिफारिश की जाती है।
इसके अलावा, तांबे के हीट सिंक को एल्यूमीनियम के विपरीत जटिल और पेचीदा होने की अनुमति है।
यद्यपि जटिल ज्यामितीय तांबे के हीट सिंक सीएनसी मशीनिंग और डाई कास्टिंग द्वारा उत्पादित किए जा सकते हैं, एक्सट्रूडेड एल्यूमीनियम हीट सिंक भी आपकी आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं।
यह भी ध्यान रखना ज़रूरी है कि यह उम्मीद की जाती है कि आप अपने इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए हल्के हीट सिंक की तलाश कर रहे होंगे क्योंकि दुनिया आगे बढ़ती जा रही है और डिवाइस उपयोगिता में सुधार के साथ-साथ जितना संभव हो उतना हल्का होना चाहते हैं। तो सिर्फ़ एल्युमिनियम के लिए न जाएं और तांबे के लाभों को नज़रअंदाज़ न करें क्योंकि आप दोनों सामग्रियों को हीट सिंक में कॉम्पैक्ट कर सकते हैं।
उदाहरण के लिए, आपका हीट सिंक हल्का बनाने के लिए एल्युमीनियम पर आधारित होगा, तथा उच्च चालन दर के लिए तांबे की प्लेट पर आधारित होगा।
इस विधि का एक नुकसान यह है कि कभी-कभी एल्युमीनियम तांबे के साथ ठीक से नहीं जुड़ पाता है, और तांबे की प्लेट खतरनाक हो जाएगी। यह समस्या मुख्य रूप से कम महंगे हीट सिंक में पाई जाती है।
सस्ते विकल्प अपेक्षाकृत अधिक महंगे होते हैं
एक महत्वपूर्ण बात यह भी ध्यान देने योग्य है कि किसी भी सामग्री से सस्ते मानक में निर्मित हीट सिंक, दीर्घकाल में अपेक्षाकृत अधिक महंगा पड़ता है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि सस्ते में उत्पादित हीट सिंक में ऐसे पंखे होते हैं जो ज़्यादा महंगे वाले बॉल बेयरिंग के विपरीत स्लीव बेयरिंग का उपयोग करते हैं। स्लीव बेयरिंग में आमतौर पर समय के साथ स्नेहन की समस्याएँ विकसित होती हैं और वे खराब हो जाती हैं, जबकि बॉल बेयरिंग बनाने में ज़्यादा खर्च होता है लेकिन वे लंबे समय तक चलते हैं।
इन सभी कारकों की तुलना अपने प्रारंभिक निवेश और व्यावसायिक उद्देश्य से अवश्य करें; ऐसा करके आप आसानी से सर्वोत्तम विकल्प चुन सकते हैं।
निष्कर्ष
यदि आपको अपनी विशिष्ट व्यावसायिक आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त हीट सिंक के बारे में सुझाव चाहिए, तो केनफेटेक के हमारे इंजीनियर थर्मल सेवाओं के लिए विशेष रूप से प्रशिक्षित हैं और आपको आवश्यक सर्वोत्तम और संपूर्ण सेवाएं प्रदान करेंगे।
हमारे पास 300 से अधिक इंजीनियरों का आधार है, जिनके पास दुनिया भर में शीर्ष व्यवसायों की सेवा करने का दो दशकों से अधिक का अनुभव है।
हमारे तकनीशियन की सेवाएं त्वरित सेवाएं प्रदान करते हुए आपकी उत्पादन गुणवत्ता से समझौता नहीं करेंगी।
अभी हमसे संपर्क करके कम से कम समय सीमा के भीतर अपने व्यवसाय के लिए सर्वोत्तम हीट सिंक सामग्री प्राप्त करें।
