EN
تیز لینکس
یہ جاننا کہ ہائی پاور کس طرح کام کرتی ہے مربوط سرکٹس (آئی سیز) کو وولٹیج اور کرنٹ کو سنبھالنا توانائی کو مؤثر انداز میں منیج کرنے کے لیے بہت ضروری ہے۔ جب ہائی پاور ایپلی کیشنز کے ساتھ کام کیا جاتا ہے، آئی سی کو وولٹیج کی معیاری سطحوں اور کرنٹ کی مقدار کو سہنے کی صلاحیت رکھنا چاہیے۔ اگر کوئی آئی سی کام کو پورا کرنے کے قابل نہیں ہوتی، تو آلے مکمل طور پر خراب ہو سکتے ہیں۔ آئی ای ای ای نے وہ معیارات وضع کیے ہیں جو ان تکنیکی خصوصیات کے تعین میں مدد کرتے ہیں کہ ان کی کیا ضرورت ہے۔ زیادہ تر ہائی پاور آئی سیز کو چند وولٹ سے لے کر سووولٹ تک کے وولٹیج کے ساتھ کام کرنے کے لیے تیار کیا گیا ہے۔ کرنٹ کو سہنے کی حدیں عام طور پر تقریباً کچھ ملی ایمپیئر سے شروع ہوتی ہیں اور ایپلی کیشن کے مطابق کئی ایمپیئر تک جا سکتی ہیں۔ یہ ویری ایشن انہیں آج کے پیچیدہ الیکٹریکل سسٹمز میں مناسب طریقے سے کام کرنے کی اجازت دیتا ہے جہاں پاور کی ضروریات مختلف ہوتی ہیں۔
یہ کہ طاقت کو کس طرح تبدیل کیا جاتا ہے، اس کا اس بات پر بہت فرق پڑتا ہے کہ یہ ہائی پاور انٹیگریٹڈ سرکٹس کس طرح کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں اور وقتاً فوقتاً کتنی دیر تک چلتے ہیں۔ جب تبدیلی کا عمل کارآمد انداز میں انجام پاتا ہے، تو توانائی کا کم ضیاع ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ آلے کے اندر کم گرمی پیدا ہوتی ہے اور عمومی طور پر چیزیں زیادہ دیر تک چلنے کی رجحان رکھتی ہیں۔ ہماری حالیہ صنعتی رپورٹس کے مطابق، جدید دور کے پاور آئی سیز تقریباً 90 فیصد کارکردگی کے نشان یا اس سے بھی بہتر کی سطح پر پہنچ چکے ہیں، جو مختلف ہائی پاور ایپلی کیشنز میں توانائی کی بچت کے لحاظ سے انہیں سب سے اوپر کھڑا کرتا ہے۔ بجلی کے بلز پر پیسے بچانے کے علاوہ، بہتر کارکردگی حاصل کرنا عمومی توانائی استعمال کو کم کرنے میں بھی مدد کرتا ہے، جس سے آپریشنز ماحول دوست ہو جاتے ہیں اور اس کے باوجود اخراجات پر قابو پایا جا سکتا ہے۔
ہائی پاور آئی سی ایپلی کیشنز میں، مائیکرو کنٹرولرز کو سسٹم آپریشنز کو مناسب طریقے سے مینیج کرنے کے لیے ضروری کنٹرول کی سطح حاصل کرنے کے لیے ناگزیر ہیں۔ جب یہ کنٹرولرز سسٹم میں ضم کیے جاتے ہیں، تو انجینئرز کو درستگی کے ساتھ پیرامیٹرز کی نگرانی اور ایڈجسٹمنٹ کی اجازت دیتے ہیں، جس سے کارکردگی اور چیزوں کے چلنے کی کارروائی میں اضافہ ہوتا ہے۔ صنعتی تجربہ ظاہر کرتا ہے کہ الگ الگ اجزاء کے ساتھ کام کرنے کے مقابلے میں ضم شدہ مائیکرو کنٹرولرز کے ساتھ جانے سے درستگی اور قابلیت اعتماد کے لحاظ سے بہتر نتائج حاصل ہوتے ہیں۔ ایک اور بڑا فائدہ یہ ہے کہ ہر چیز کو جوڑنا ڈیزائن کے مرحلے کے دوران وقت بچاتا ہے اور سیمی کنڈکٹر چپس پر جگہ کی جسامت کو بھی کم کرتا ہے۔ اس سے مختلف ایپلی کیشنز میں ہائی پاور آئی سیز کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے اور عمومی طور پر زیادہ معیاری آؤٹ پٹس حاصل ہوتے ہیں، بغیر کسی اضافی پریشانی کے۔
اونچی طاقت والے مربوط سرکٹس کی ڈیزائن کرتے وقت حرارت کو کنٹرول کرنا انتہائی اہمیت کا حامل ہوتا ہے، خصوصاً اس لحاظ سے کہ سازوسامان بنانے والے چھوٹے اور زیادہ کارآمد الیکٹرانکس کی طرف بڑھ رہے ہیں۔ اضافی حرارت کو دور کرنے کے اچھے ذرائع کے بغیر، کارکردگی متاثر ہوتی ہے اور بھروسے کا مسئلہ پیدا ہو جاتا ہے۔ اس کے لیے عام طریقہ میں بورڈز کے ذریعے تھرمل وائیز، بڑے کاپر علاقے جو حرارت کو سینک کے طور پر استعمال کیے جاتے ہیں، اور وہ ہموار دھاتی تختے جنہیں ہم ہیٹ اسپریڈرز کہتے ہیں، شامل ہیں۔ یہ تمام عناصر سرکٹری کے اندر نازک اجزاء کو نقصان پہنچانے والی حرارت کو دور لے جانے میں مدد کرتے ہیں۔ الیکٹرانکس کولنگ کے جرنل کے اس مثال پر غور کیجیے: جب انجینئرز نے کچھ اونچی طاقت والے سرکٹس میں کاپر ہیٹ اسپریڈرز شامل کیے، تو انہوں نے دیکھا کہ حرارت کی سطح تقریباً 30 درجہ سینٹی گریڈ تک کم ہو گئی۔ اس قسم کا درجہ حرارت کنٹرول اجزاء کو محفوظ طریقے سے کام کرنے دیتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ مصنوعات زیادہ دیر تک چلیں گی اور مختلف شعبوں میں کارکردگی بہتر ہوگی۔
ہمارے ذریعہ منتخب کردہ مواد کا انتخاب اس بات کا تعین کرتا ہے کہ انضمامی سرکٹس گرمی کا انتظام کس طرح کرتے ہیں۔ وہ مواد جو گرمی کی اچھی موصلیت رکھتے ہیں، جیسے ایلومینیم نائٹرائیڈ یا وہ خوبصورت ہیرے کے کمپوزٹس، اکثر پسندیدہ ہوتے ہیں کیونکہ وہ دیگر آپشنز کے مقابلے میں گرمی کو بہتر طریقے سے سنبھالتے ہیں۔ تھرمل مینجمنٹ ریسرچ سنٹر کی کچھ تحقیق پر نظر ڈالیں، جس میں یہ پایا گیا کہ ہیرے کے کمپوزٹس گرمی کی موصلیت میں سیلیکان جیسی پرانی چیزوں کے مقابلے میں تقریباً پانچ گنا بہتر ہیں۔ ان مناسب مواد کا انتخاب سرکٹ بورڈ پر گرمی کو مناسب طریقے سے پھیلانے میں مدد کرتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ آلے بھی تب کام کرتے رہیں جب درجہ حرارت میں تبدیلی ہو۔ جو کوئی بھی ہائی پاور آئی سیز کی ڈیزائننگ کر رہا ہو، اس کے لیے یہ انتخاب کرنا کہ اس کی مصنوعات دباؤ میں بھی ٹھنڈی رہیں، لفظی اور مجازی دونوں معنوں میں، بنیادی اہمیت کا حامل ہے۔
جب لمبے عرصے تک آلات چلائے جاتے ہیں تو اچھی کولنگ بالکل ضروری ہو جاتی ہے۔ چالو ہونے کے کئی گھنٹوں کے بعد جمع ہونے والی اضافی گرمی کو ختم کرنے کا زیادہ تر کام فینز اور ہیٹ سنک کرتے ہیں۔ طاقتور الیکٹرانکس کے ساتھ حقیقی دنیا کی صورتحال میں جو کچھ ہوتا ہے اس کا جائزہ لینے سے ہمیں ان کولنگ کی تکنیکوں کے کام کرنے کے طریقے کے بارے میں اہم بات کا علم ہوتا ہے۔ ایک ٹیسٹ کی مثال لیں جہاں انہوں نے کچھ اعلیٰ درجے کے کاپر ہیٹ سنک کے ساتھ فورسڈ ائیر کولنگ کے استعمال سے ایک سنجیدہ کمپیوٹنگ رگ تیار کیا۔ نتائج؟ چیزوں کے بہت زیادہ گرم ہونے سے پہلے چلنے کا وقت تقریباً 40 فیصد تک بڑھ گیا۔ کافی متاثر کن عدد، ہاں البتہ کچھ لوگوں کا یہ دعویٰ ہو سکتا ہے کہ کیا اس سرمایہ کاری کی وہاں پر قدر ہے یا نہیں، درخواست کے مطابق۔ اس کے باوجود، یہ انکار نہیں کیا جا سکتا کہ بنیادی کولنگ کی تکنیکیں وقتاً فوقتاً سسٹمز کو خراب ہوئے بغیر اچھی کارکردگی برقرار رکھنے کے لیے بہترین اقدامات میں سے ایک رہیں گی۔
بجلی کے انتظام میں ایس اے سی او ایچ ایل این کے 306 ڈی جی - ٹی ایل اس وقت انتہائی مقبول ہے، جس کی وجہ سے اسے موجودہ دور میں مختلف قسم کی ہائی پاور ایپلی کیشنز کے لیے پہلا اور بہترین آپشن سمجھا جاتا ہے۔ اس آئی سی کو دوسروں سے ممتاز کرنے والی چیز یہ ہے کہ یہ انتہائی کم جگہ لیتی ہے۔ انجینئرز اس کے ساتھ کام کرنے میں دلچسپی لیتے ہیں کیونکہ وہ اسے ان تنگ جگہوں میں باآسانی فٹ کر سکتے ہیں جہاں بڑے اجزاء کام نہیں کر سکتے۔ چپ کی بجلی کو بخوبی سنبھالنے کی صلاحیت اس کے اندر موجود خصوصی ٹرانزسٹر ٹیکنالوجی کی وجہ سے ہے، جو ہر چیز کو بے خلل چلانے میں مدد دیتی ہے۔ حال ہی میں صنعت کے بہت سے حلقوں میں اس پرزے کے بارے میں بات چیت ہو رہی ہے۔ بہت سے انجینئرز جنہوں نے اس کا استعمال کیا ہے، کہتے ہیں کہ ان کے سسٹم بھاری بوجھ کے باوجود مستحکم رہتے ہیں، اور انہیں یہ فکر نہیں رہتی کہ بجلی کی لہریں ان کے سامان کو خراب کر دیں گی۔
جس چیز نے SACOH TNY288PG کو خاص بنایا ہے وہ یہ ہے کہ اس کی استحکام کی حالت میں تبدیلی کے باوجود بھی مستحکم رہنے کی صلاحیت ہے، جس کی وجہ سے بہت سے انجینئرز اپنے منصوبوں کے لیے اس موٹر کنٹرول آئی سی کو ترجیح دیتے ہیں۔ پیچھے کی جانب، چپ جدید مائیکرو کنٹرولر ٹرانزسٹر ٹیکنالوجی کا استعمال کرتی ہے جو کنٹرول فنکشنز میں چیزوں کو ہموار رکھنے اور درستگی فراہم کرنے میں مدد کرتی ہے۔ SACOH نے مختلف آپریٹنگ ماحول میں اس حصے کی قابل اعتمادیت کو ظاہر کرنے والے بہت سے حقیقی دنیا کے ٹیسٹ نتائج شائع کیے ہیں۔ فیلڈ ٹیکنیشنز جو صنعتی خودکار نظاموں کے ساتھ کام کرتے ہیں، TNY288PG کی سخت گرفت کی کارکردگی کی تعریف کرتے ہیں، خاص طور پر چونکہ یہ نظام روزانہ کی بنیاد پر بے ترتیب استحکام کے متقاضی ہوتے ہیں۔
جس وقت تیز ردعمل کے اوقات کی بات ہوتی ہے، SACOH TOP243YN کھڑا ہو جاتا ہے، جو کہ اُس آلات کے لیے بہت ضروری ہوتا ہے جو زیادہ طاقت کی سطحوں سے نمٹتے ہیں۔ تیز رفتار سگنل پروسیسنگ اور کارآمد طاقت کے انتظام کے لیے خصوصی طور پر ڈیزائن کیا گیا، یہ چپ الیکٹرانک نظام کو تقریباً فوری طور پر کام کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ جب مارکیٹ میں موجود دیگر نیم موصل چپس کے ساتھ موازنہ کیا جاتا ہے، تو ٹیسٹس بار بار ظاہر کرتے ہیں کہ TOP243YN زیادہ تر حریفوں کے مقابلے میں تیزی سے ردعمل ظاہر کرتا ہے۔ جن لوگوں کو اُس مشینری کے ساتھ کام کرنا ہوتا ہے جسے لمحہ بھر کی ردعمل کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے کہ وہ بڑے خودکار کارخانے جو دن رات لائنیں چلاتے ہیں، اس قسم کی کارکردگی کے فرق کے ساتھ ہی چلنے والے آپریشنز اور مہنگی تاخیرات کے درمیان فرق ہو سکتا ہے۔
آج کے سیمی کنڈکٹر چپس کی تعمیر قدرت کی طرف سے ان پر آنے والی تقریباً ہر چیز کا مقابلہ کرنے کے لیے کی گئی ہے۔ وہ کافی حد تک مضبوط ہیں تاکہ ہر قسم کے مشکل حالات کا مقابلہ کر سکیں۔ سالوں کے ساتھ ساتھ سامان میں بہتری اور چپ کے ڈیزائن میں بہتری کی وجہ سے، یہ چھوٹی طاقت کی اکائیاں ہر قسم کے موسمی حالات میں کام کرتی رہتی ہیں۔ ہم سے مراد انٹارکٹیکا جیسی جگہوں پر جماد دینے والی سردی سے لے کر ریگستانی ماحول میں تیز دھوپ میں ہونے والی تیز حرارت تک ہر چیز شامل ہے جہاں درجہ حرارت بلندی کو چھوتا ہے۔ انجینئرنگ رپورٹس بھی اس کی تصدیق کرتی ہیں۔ جب ان چپس کو کارخانوں اور دیگر مشکل مقامات پر استعمال میں لایا جاتا ہے تو وہ آسانی سے کام چھوڑ دیتی ہیں۔ حقیقی دنیا کی مثالوں پر نظر ڈالیں اور ہمیں کچھ چپس اب بھی کام کرتی ہوئی ملتی ہیں جو 125 ڈگری سینٹی گریڈ تک کے درجہ حرارت یا منفی 40 ڈگری سینٹی گریڈ تک گر جانے کے بعد بھی صحیح طور پر کام کر رہی ہیں۔ اس قسم کی کارکردگی اتنی وسیع رینج میں یہ ظاہر کرتی ہے کہ جدید سیمی کنڈکٹرز مختلف حالات میں کتنے قابل اعتماد ہیں۔
جب موجودہ نسل کے سیمی کنڈکٹر چپس کو بائی پولر جنکشن کے ساتھ جوڑا جاتا ہے ٹرانزسٹر (BJTs) کے ساتھ، ہم مختلف الیکٹرانک سسٹمز میں کارکردگی اور کفاءت میں نمایاں بہتری دیکھتے ہیں۔ یہ کرشمہ اس وقت پیش آتا ہے جب BJTs بڑے برقی رو کو سنبھالنے کی صلاحیت رکھتے ہیں جبکہ انضمامی سرکٹس اپنی رفتار اور بجلی کی کھپت میں اپنی خصوصیات لاتے ہیں۔ یہ اتحاد سگنل ایمپلیفیکیشن اور تیز رفتار سوئچنگ آپریشنز جیسے پیچیدہ کاموں کے لیے عمدہ نتائج دیتا ہے۔ صنعتی تجربات کی روشنی میں، ان اجزاء کے اشتراک میں کافی حد تک بہتری دیکھی گئی ہے۔ کچھ تحقیق سے ظاہر ہوتا ہے کہ کچھ ترتیبوں میں کفاءت میں 40 فیصد تک اضافہ ہوا ہے۔ اس قسم کے فوائد ان شعبوں میں بہت اہمیت کے حامل ہوتے ہیں جہاں ہر ذرہ کا حساب ہوتا ہے، خصوصاً ٹیلی کمیونیکیشن کے سامان اور کمپیوٹر ہارڈ ویئر کی ڈیزائن میں جہاں قابل اعتمادی سخت ترین معیارات کے ساتھ جڑتی ہے۔
جی این پاور آئی سی ٹیکنالوجی کے قریبی مدت میں کافی حد تک ترقی کرنے کے امکانات ہیں کیونکہ یہ پرانی ٹیکنالوجیز کے مقابلے میں کہیں بہتر کام کرتی ہے اور کہیں کم جگہ لیتی ہے۔ ہمیں اشارے نظر آرہے ہیں کہ سازوسامان تیار کرنے والے ایسے اطلاقات کی طرف جارہے ہیں جہاں انہیں تنگ جگہوں میں زیادہ طاقت کی ضرورت ہوتی ہے، اور جی این ٹیکنالوجی توانائی بچانے کے حوالے سے چیزوں کو تبدیل کرنے کے لیے تیار نظر آتی ہے۔ سیمی کنڈکٹر کے بڑے نام جیسے انفنیون اور ٹیکساس انسٹرومنٹس نے حال ہی میں اس مارکیٹ سیگمنٹ کے لیے مضبوط نمو کی پیش گوئی کی ہے۔ ان کے تجزیے سے پتہ چلتا ہے کہ جی این چپس کاروبار کا ایک بڑا حصہ حاصل کر لیں گی کیونکہ یہ اجزاء روایتی سلیکان کے متبادل کے مقابلے میں زیادہ وولٹیج اور کرنٹ کو باآسانی برداشت کر سکتے ہیں اور ان میں گرم ہونے یا خراب ہونے کا خطرہ کم ہوتا ہے۔ اس کا مطلب کیا ہے؟ چھوٹے گیجٹس جن کی بیٹری زیادہ دیر تک چلتی ہے، اسمارٹ فونز سے لے کر الیکٹرک گاڑیوں تک، جلد ہی کمپنیوں کی طرف سے اس نئی ٹیکنالوجی کو اپنانے کے بعد متعارف کرائے جائیں گے۔
