EN
দ্রুত লিঙ্কসমূহ
উচ্চ শক্তি কতটা উপরে তা জানা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (আইসি) ভোল্টেজ এবং কারেন্ট কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করে শক্তি কার্যকরভাবে পরিচালনার ক্ষেত্রে এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ শক্তি অ্যাপ্লিকেশনের সাথে কাজ করার সময়, আইসি-এর নির্দিষ্ট ভোল্টেজ স্তর এবং কারেন্ট পরিমাণ মোকাবেলা করার সক্ষমতা থাকা দরকার। যদি কোনও আইসি কাজের স্তরে না থাকে, তবে ডিভাইসগুলি সম্পূর্ণরূপে ব্যর্থ হতে পারে। আইইইই এর মতো সংস্থাগুলি স্ট্যান্ডার্ড তৈরি করেছে যা এই স্পেসিফিকেশনগুলি কী হওয়া উচিত তা নির্ধারণ করতে সহায়তা করে। বেশিরভাগ উচ্চ শক্তির আইসি কয়েক ভোল্ট থেকে শুরু করে এমনকি শত শত ভোল্ট পর্যন্ত ভোল্টেজের সাথে কাজ করার জন্য তৈরি করা হয়েছে। কারেন্ট হ্যান্ডলিং পরিসরগুলি সাধারণত অ্যাপ্লিকেশনের উপর নির্ভর করে কয়েক মিলিয়ন অ্যাম্পিয়ার থেকে শুরু হয়ে কয়েক অ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত হয়। এই পরিসরটি আজকালকার জটিল তড়িৎ সিস্টেমগুলিতে তাদের সঠিকভাবে কাজ করার অনুমতি দেয় যেখানে শক্তির চাহিদা ব্যাপকভাবে পৃথক হয়।
এই হাই পাওয়ার ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলি কীভাবে কার্যকর হয় এবং সময়ের সাথে সাথে টিকে থাকে তার উপর কতটা ক্ষমতা রূপান্তর করা হয় তা সবথেকে বেশি প্রভাব ফেলে। যখন রূপান্তর কার্যকরভাবে ঘটে, তখন কম শক্তি নষ্ট হয়, যার অর্থ হল যন্ত্রের ভিতরে কম তাপ তৈরি হয় এবং সাধারণভাবে বলতে গেলে, জিনিসগুলি দীর্ঘতর সময় ধরে টিকে থাকে। আমরা যেসব শিল্প প্রতিবেদন দেখেছি, তার মতে, আধুনিক পাওয়ার আইসি প্রায় 90% দক্ষতার মার্কা বা তার বেশি স্পর্শ করেছে, যা বিভিন্ন হাই পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনে শক্তি সাশ্রয়ের দিক থেকে এগুলিকে শীর্ষস্থানীয় করে তোলে। তবে বিদ্যুৎ বিলের খরচ কমানোর পাশাপাশি, ভাল দক্ষতা প্রকৃতপক্ষে মোট শক্তি ব্যবহার কমাতেও সাহায্য করে, অপারেশনগুলিকে আরও পরিবেশ অনুকূল করে তুলতে পারে যখন খরচ নিয়ন্ত্রণের মধ্যে রাখা হয়।
উচ্চ শক্তি আইসি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, সিস্টেম অপারেশনগুলি ঠিকভাবে পরিচালনা করার জন্য প্রয়োজনীয় নিয়ন্ত্রণের স্তর অর্জনে মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলি অপরিহার্য। যখন এই কন্ট্রোলারগুলি সিস্টেমে একীভূত করা হয়, তখন প্রকৌশলীদের প্যারামিটারগুলি সঠিকভাবে পর্যবেক্ষণ এবং সমন্বয় করতে দেয়, যা কার্যক্ষমতা এবং কার্যকারিতা উভয়কেই বাড়িয়ে তোলে। শিল্প অভিজ্ঞতা দেখিয়েছে যে পৃথক উপাদানগুলির সাথে কাজ করার তুলনায় একীভূত মাইক্রোকন্ট্রোলার ব্যবহার করা সঠিকতা এবং নির্ভরযোগ্যতার প্রতি অনেক বেশি ভালো ফলাফল দেয়। আরেকটি বড় সুবিধা হল যে সবকিছু একযোগে করা ডিজাইন পর্যায়ে সময় সাশ্রয় করে এবং সেমিকন্ডাক্টর চিপগুলিতে প্রয়োজনীয় পদার্থের স্থানও কমিয়ে দেয়। এটি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে উচ্চ শক্তি আইসি গুলির কার্যকারিতা বাড়ায় এবং সাধারণভাবে অতিরিক্ত ঝামেলা ছাড়াই উচ্চতর মানের আউটপুট উৎপাদন করে।
উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন একীভূত সার্কিট ডিজাইন করার সময় তাপ নিয়ন্ত্রণ করা সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয়গুলির মধ্যে একটি হয়ে রয়েছে, বিশেষত যেহেতু প্রস্তুতকারকদের দ্বারা ক্রমাগত ছোট, আরও দক্ষ ইলেকট্রনিক্সের দাবি জারি রাখা হয়। অতিরিক্ত তাপ অপসারণের জন্য ভাল উপায় ছাড়া পারফরম্যান্স হ্রাস পায় এবং নির্ভরযোগ্যতা একটি সমস্যা হয়ে ওঠে। সাধারণ পদ্ধতিটি বোর্ডগুলির মধ্যে দিয়ে যাওয়া থার্মাল ভিয়াস, হিট সিঙ্ক হিসাবে কাজ করে এমন বড় কপার এলাকা এবং আমরা যাদের হিট স্প্রেডার বলি সেই সমতল ধাতব পাতগুলি অন্তর্ভুক্ত করে। এই সমস্ত উপাদানগুলি সার্কিটের ভিতরে ক্ষতি করতে পারে এমন তাপ থেকে দূরে সরিয়ে আনতে সাহায্য করে। ইলেকট্রনিক্স কুলিং জার্নাল থেকে এই উদাহরণটি নিন: যখন প্রকৌশলীরা কিছু উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন সার্কিটে কপার হিট স্প্রেডার যুক্ত করেন, তখন তারা প্রায় 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত শীর্ষ তাপমাত্রা হ্রাস পাওয়া লক্ষ্য করেন। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের এই ধরনটি কম্পোনেন্টগুলিকে নিরাপদে পরিচালনা করতে সাহায্য করে, যার অর্থ বিভিন্ন ক্ষেত্রে দীর্ঘস্থায়ী পণ্য এবং আরও ভাল মোট পারফরম্যান্স।
যে ধরনের উপকরণ আমরা বেছে নিই তার দ্বারা আইসি গুলি তাপ সহ্য করতে পারে কতটা ভালো তা নির্ধারিত হয়। যেসব উপকরণের মাধ্যমে তাপ পরিবহন ভালো হয়, যেমন অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড বা হীরক কম্পোজিটের মতো উচ্চ মানের উপকরণগুলি পছন্দের হয়ে থাকে কারণ তারা অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় তাপ নিয়ন্ত্রণে অনেক ভালো। থার্মাল ম্যানেজমেন্ট রিসার্চ সেন্টারের কিছু গবেষণা দেখুন, যেখানে দেখা গেছে হীরক কম্পোজিটগুলি প্রাচীন উপকরণগুলির তুলনায় যেমন সিলিকনের তুলনায় পাঁচ গুণ বেশি তাপ পরিবহন করে। এই সঠিক উপকরণগুলি বেছে নেওয়ায় সার্কিট বোর্ডের উপর তাপ সঠিকভাবে ছড়িয়ে দেয় এবং যন্ত্রগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে থাকে যদিও তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়। যারা উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন আইসি ডিজাইন করছেন তাদের কাছে এই উপকরণ বেছে নেওয়া মূলত অপরিহার্য হয়ে ওঠে যদি তারা চান যে তাদের পণ্যগুলি চাপের মধ্যেও শীতল থাকুক আক্ষরিক এবং প্রতীকাত্মক অর্থেই।
দীর্ঘ সময় ধরে সরঞ্জাম চালানোর সময় ভালো শীতলীকরণ প্রয়োজনীয়তা হয়ে ওঠে। অপারেশনের ঘন্টার পর ঘন্টা পরে তৈরি হওয়া অতিরিক্ত তাপ সরানোর ক্ষেত্রে বেশিরভাগ কাজ করে ফ্যান এবং হিট সিঙ্ক। শক্তিশালী ইলেকট্রনিক্স সহ বাস্তব পরিস্থিতিতে যা ঘটে তা আমাদের এই শীতলীকরণ পদ্ধতিগুলি কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ কিছু তথ্য জানায়। এমন একটি পরীক্ষা নিয়ে ভাবুন যেখানে তারা কিছু শ্রেষ্ঠ তামার হিট সিঙ্কের সাথে বাধ্যতামূলক বায়ু শীতলীকরণ ব্যবহার করে একটি গুরুত্বপূর্ণ কম্পিউটিং রিগ তৈরি করেছে। ফলাফল? খুব গরম হওয়া শুরু করার আগে প্রায় 40 শতাংশ বেশি রানটাইম। বেশ চমকপ্রদ সংখ্যা, যদিও কিছু মানুষ আবেদনের উপর নির্ভর করে এটি বিনিয়োগের মূল্য আছে কিনা তা নিয়ে তর্ক করতে পারেন। তবুও, মৌলিক শীতলীকরণ পদ্ধতিগুলি সময়ের সাথে সিস্টেমগুলি ভালো কাজ করতে থাকার সবচেয়ে ভালো উপায়গুলির মধ্যে একটি হয়ে থাকে এবং ভেঙে না পড়ার নিশ্চয়তা দেয়।
পাওয়ার ম্যানেজমেন্টের বিষয়ে SACOH LNK306DG-TL দাঁড়িয়ে আছে এবং এটি বর্তমানে সমস্ত ধরনের উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রাথমিক পছন্দ হয়ে উঠেছে। আসলে এই আইসি কে পৃথক করে তোলে এটি কতটা ছোট। প্রকৌশলীদের কাছে এটি ব্যবহার করা খুব পছন্দের কারণ তারা এটিকে সংকীর্ণ জায়গায় বসাতে পারেন যেখানে বড় উপাদানগুলি কাজ করবে না। চিপটি অন্তর্নির্মিত কিছু জটিল ট্রানজিস্টর প্রযুক্তির সাহায্যে খুব ভালোভাবে পাওয়ার নিয়ন্ত্রণ করে যা সমস্ত কিছু মসৃণভাবে চালিত রাখে এবং কোনো সমস্যা ছাড়াই কাজ করে। সম্প্রতি শিল্পমহলে এই অংশটি নিয়ে অনেক আলোচনা হয়েছে। অনেক প্রকৌশলী যারা এটি ব্যবহার করেছেন তাদের মতে তাদের সিস্টেমগুলি ভারী লোডের অধীনেও স্থিতিশীল থাকে এবং তাদের পাওয়ার পরিবর্তনের কারণে তাদের সরঞ্জামগুলি নষ্ট হওয়ার বিষয়টি নিয়ে চিন্তা করতে হয় না।
SACOH TNY288PG এর সত্যিকারের পার্থক্য হল এটি কতটা স্থিতিশীল থাকে এমনকি যখন লোডের শর্তগুলি পরিবর্তিত হয়, যা ব্যাখ্যা করে যে কেন অনেক প্রকৌশলী তাদের প্রকল্পের জন্য এই মোটর নিয়ন্ত্রণ IC বেছে নেন। পিছনের দিকে, চিপটি উন্নত মাইক্রোকন্ট্রোলার ট্রানজিস্টর প্রযুক্তি ব্যবহার করে যা নিয়ন্ত্রণ কার্যক্রমে নির্ভুলতার সাথে জিনিসগুলি মসৃণভাবে চালাতে সাহায্য করে। SACOH বিভিন্ন পরিচালন পরিবেশের মধ্যে দিয়ে এই অংশটি কতটা নির্ভরযোগ্য থাকে তা প্রমাণ করে অনেক পরীক্ষার ফলাফল প্রকাশ করেছে। যেসব ক্ষেত্র প্রযুক্তিবিদরা শিল্প স্বয়ংক্রিয়তা ব্যবস্থার সাথে কাজ করেন তারা নিয়মিতভাবে TNY288PG এর শক্তিশালী পারফরম্যান্সের প্রশংসা করেন, বিশেষ করে যেহেতু এই ব্যবস্থাগুলি দিনের পর দিন অবিচলিত স্থিতিশীলতা দাবি করে।
দ্রæত প্রতিক্রিয়ার সময়কে বিবেচনা করলে SACOH TOP243YN চিপটি প্রাধান্য পায়, যা উচ্চ শক্তি স্তর নিয়ন্ত্রণকারী সরঞ্জামের ক্ষেত্রে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। দ্রæত সংকেত প্রক্রিয়াকরণ এবং কার্যকর শক্তি ব্যবস্থাপনার জন্য বিশেষভাবে নকশা করা হয়েছে, এই চিপটি ইলেকট্রনিক সিস্টেমগুলিকে প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে প্রতিক্রিয়া জানানোর অনুমতি দেয়। বাজারে প্রচলিত অনুরূপ অর্ধপরিবাহী চিপগুলির সঙ্গে তুলনা করলে পরীক্ষাগুলি বারবার দেখায় যে TOP243YN অধিকাংশ প্রতিদ্বন্দ্বীদের চেয়ে দ্রæততর প্রতিক্রিয়া জানায়। যেসব মেশিনের প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ায় মিলিসেকেন্ডের ব্যবধান থাকে, যেমন দিনরাত চলমান স্বয়ংক্রিয় কারখানাগুলির সমবায় লাইনে, এমধ্যে এই ধরনের কর্মক্ষমতার পার্থক্য থাকা মানে হল মসৃণ কার্যক্রম এবং ভবিষ্যতে ব্যয়বহুল বিলম্বের মধ্যে পার্থক্য নির্দেশ করা।
আজকের দিনের অর্ধপরিবাহী চিপগুলি প্রকৃতির সব রকম প্রতিকূলতা মোকাবিলা করার জন্য তৈরি করা হয়। এগুলি যথেষ্ট দৃঢ় হওয়ার কারণে নানা ধরনের খারাপ পরিবেশেও টেকে। বছরের পর বছর ধরে উন্নত উপকরণ এবং ভালো চিপ ডিজাইনের মাধ্যমে এগুলি যে কোনও আবহাওয়ার মধ্যেই কাজ করতে থাকে। আমরা যেখানে হিমায়িত শীতলতার কথা বলছি না কেন, যেমন অ্যান্টার্কটিকাতে, অথবা মরুভূমির প্রখর তাপের কথা যেখানে তাপমাত্রা হঠাৎ করে বেড়ে যায়। প্রকৌশল প্রতিবেদনগুলি এটিই সমর্থন করে। কারখানা এবং অন্যান্য চ্যালেঞ্জিং অবস্থানে এগুলি যখন পরীক্ষিত হয়, তখন চিপগুলি সহজে হাল ছাড়ে না। বাস্তব জীবনের উদাহরণগুলি দেখলে আমরা দেখতে পাই কিছু চিপ এমনকি 125 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় বা শূন্যের নিচে নেমে এসে প্রায় ঋণাত্মক 40 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় এদের কাজ চালিয়ে যাচ্ছে। এতটা বিস্তৃত পরিসরে এদের কার্যকারিতা দেখিয়ে দেয় যে আধুনিক অর্ধপরিবাহীগুলি বিভিন্ন পরিস্থিতিতে কতটা নির্ভরযোগ্য।
যখন আধুনিক অর্ধপরিবাহী চিপগুলি বাইপোলার জংশনের সাথে যুক্ত হয় ট্রানজিস্টর (BJTs) এর সাথে, আমরা বিভিন্ন ইলেকট্রনিক সিস্টেমে পারফরম্যান্স এবং দক্ষতার প্রকৃত উন্নতি দেখতে পাই। ম্যাজিকটি তখন ঘটে যখন BJTs প্রচুর পরিমাণে বিদ্যুৎ প্রবাহ সামলাতে সক্ষম হয় যেখানে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলি তাদের নিজস্ব শক্তি দ্রুততা এবং শক্তি খরচের দিক থেকে নিয়ে আসে। এই সংমিশ্রণটি সংকেত বর্ধন এবং দ্রুত সুইচিং অপারেশনের মতো জটিল কাজের ক্ষেত্রে অসামান্য কাজ করে। শিল্পমান যা কিছু পরীক্ষা-নিরীক্ষার মাধ্যমে খুঁজে পেয়েছে তা দেখলে বোঝা যায় যে এই উপাদানগুলি একসাথে কাজ করলে অনেক উন্নতি হয়। কিছু গবেষণায় নির্দেশ করা হয়েছে যে নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রে দক্ষতা লাফিয়ে 40% বৃদ্ধি পায়। এই ধরনের লাভগুলি বিশেষ ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে প্রতিটি বিট গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষত টেলিকম সরঞ্জাম এবং কম্পিউটার হার্ডওয়্যার ডিজাইনের ক্ষেত্রে যেখানে নির্ভরযোগ্যতা কঠোর প্রয়োজনীয়তার সম্মুখীন হয়।
জিএন পাওয়ার আইসি প্রযুক্তি আগামী দিনগুলিতে বড় অগ্রগতি করতে চলেছে কারণ পুরানো প্রযুক্তির তুলনায় এটি অনেক ভালো কাজ করে এবং অনেক কম জায়গা নেয়। আমরা দেখতে পাচ্ছি যে প্রস্তুতকারকরা এমন অ্যাপ্লিকেশনের দিকে এগিয়ে যাচ্ছেন যেখানে তাদের কম জায়গায় বেশি শক্তি প্যাক করার প্রয়োজন হয় এবং জিএন শক্তি সঞ্চয়ের ক্ষেত্রে এটি পরিবর্তন ঘটাতে চলেছে। ইনফিনিয়ন এবং টেক্সাস ইনস্ট্রুমেন্টসের মতো অর্ধপরিবাহী শিল্পের বড় নামগুলি সম্প্রতি এই বাজারের খণ্ডে শক্তিশালী বৃদ্ধির পূর্বাভাস দিয়েছে। তাদের বিশ্লেষণে দেখা যাচ্ছে যে জিএন চিপগুলি ব্যবসায়ের একটি বড় অংশ দখল করতে চলেছে কারণ এই উপাদানগুলি পারম্পরিক সিলিকনের বিকল্পগুলির তুলনায় উচ্চতর ভোল্টেজ এবং কারেন্ট সহ্য করতে পারে এবং সহজে উত্তপ্ত বা নষ্ট হয়ে যায় না। এর মানে কী? স্মার্টফোন থেকে শুরু করে ইলেকট্রিক ভেহিকল পর্যন্ত সবকিছুতে দীর্ঘতর ব্যাটারি জীবন সহ ছোট গ্যাজেটগুলি খুব দূরে নয় কারণ কোম্পানিগুলি এই নতুন প্রযুক্তি গ্রহণ করতে শুরু করেছে।
