2026-05-26 16:19:08
इलेक्ट्रिक वाहनों, नवीकरणीय ऊर्जा विद्युत उत्पादन, रेल परिवहन और औद्योगिक स्वचालन में, आईजीबीटी मॉड्यूल उच्च शक्ति घनत्व, छोटे आकार और उच्च जंक्शन तापमान की ओर विकसित हो रहे हैं। हालांकि, चिप की शक्ति घनत्व बढ़ने के साथ, उपलब्ध शीतलन स्थान तेजी से कम होता जा रहा है। अध्ययनों से पता चलता है कि थर्मल समस्याएं एकीकृत परिपथ विफलताओं के 50% से अधिक का कारण बनती हैं; पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, लगभग 55% आईजीबीटी विफलताएं तापमान से संबंधित होती हैं। पारंपरिक वायु शीतलन में सीमित संवहन ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक (सर्वोत्तम स्थिति में लगभग 37 w/cm²) और बड़ा आयतन होता है, जो इसे अगली पीढ़ी के पावर मॉड्यूल के लिए अपर्याप्त बनाता है। लिक्विड कोल्ड प्लेट तकनीक उच्च-शक्ति चिप थर्मल प्रबंधन के लिए एक प्रमुख समाधान के रूप में उभरी है।
एक आईजीबीटी मॉड्यूल काफी मात्रा में ऊष्मा उत्पन्न करता है। 98% दक्षता वाले 100 किलोवाट इन्वर्टर के लिए, थर्मल मैनेजमेंट सिस्टम द्वारा लगभग 2 किलोवाट ऊष्मा को अवशोषित करना आवश्यक होता है। इसके अलावा, ऊष्मा का वितरण एकसमान नहीं होता; चिप की सतह पर स्थानीय गर्म स्थान औसत तापमान से कहीं अधिक गर्म हो सकते हैं, और ये गर्म स्थान गतिशील प्रदर्शन और सेवा जीवन को सीमित करते हैं।
तापमान का आईजीबीटी विफलता से गहरा संबंध है। 2003 से 2017 के बीच 23 देशों में पवन टरबाइन विफलताओं के एक सांख्यिकीय अध्ययन से पता चला कि आईजीबीटी मॉड्यूल की विफलता अनियोजित कनवर्टर डाउनटाइम का 22% थी - जो पवन प्रणालियों में सबसे अधिक विफलता-प्रवण घटकों में से एक है। वाहनों में बार-बार त्वरण/मंदी से बिजली का प्रवाह और तापमान में उतार-चढ़ाव होता है, जिससे बॉन्ड वायर की थकान, सोल्डर का विखंडन और अन्य तापीय थकान संबंधी विफलताएं होती हैं। तापीय अपवाह से इलेक्ट्रिक वाहनों में बिजली की हानि हो सकती है, जो एक गंभीर सुरक्षा खतरा है।
ऊष्मीय प्रतिरोध के परिप्रेक्ष्य से, आईजीबीटी ऊष्मा अपव्यय एक बहु-परत श्रृंखला ऊष्मीय प्रतिरोध समस्या है। इंटरफ़ेस ऊष्मीय प्रतिरोध कुल प्रतिरोध का 60% से अधिक है, जो इसे मुख्य अड़चन बनाता है। जंक्शन-से-केस प्रतिरोध के भीतर, डीबीसी (प्रत्यक्ष बंधित तांबा) सिरेमिक सब्सट्रेट का प्रमुख योगदान है (75% से अधिक)। पारंपरिक वायु शीतलन में तीन प्रमुख सीमाएँ हैं: कम ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक, स्थानीय गर्म स्थानों को समाप्त करने की खराब क्षमता और सिस्टम का बड़ा आकार, जो सिस्टम के लघुकरण के साथ विरोधाभास पैदा करता है।
लिक्विड कोल्ड प्लेट (जिसे कूलिंग प्लेट, लिक्विड कूलिंग प्लेट या वाटर कूलिंग प्लेट भी कहा जाता है) ऊष्मा को दूर करने के लिए जबरन तरल संवहन का उपयोग करती है। इसका कार्य सिद्धांत सरल है: आईजीबीटी मॉड्यूल से ऊष्मा एक थर्मल इंटरफ़ेस के माध्यम से कोल्ड प्लेट के आधार तक स्थानांतरित होती है, फिर आंतरिक चैनलों से बहने वाले शीतलक द्वारा दूर ले जाई जाती है; गर्म शीतलक एक हीट एक्सचेंजर में परिचालित होता है, ठंडा होता है और वापस लौट आता है।
विनिर्माण प्रक्रियाओं और संरचनात्मक रूपों के आधार पर, आज इंजीनियरिंग में चार मुख्य प्रकार की आईजीबीटी कोल्ड प्लेट का उपयोग किया जाता है।
परंपरागत डिज़ाइनों में ड्रिल्ड, असेंबल्ड, वेल्डेड और ट्यूब्ड प्रकार शामिल हैं। इनकी प्रोसेसिंग सरल होती है, लागत कम होती है और ये कम से मध्यम पावर घनत्व वाले आईजीबीटी मॉड्यूल के लिए उपयुक्त हैं। इनमें से, ट्यूब्ड कोल्ड प्लेट (या ट्यूब लिक्विड कोल्ड प्लेट) में तांबे या स्टेनलेस स्टील की ट्यूबों को एल्यूमीनियम बेसप्लेट के खांचों में एम्बेड किया जाता है, जिन्हें ब्रेज़िंग या एपॉक्सी द्वारा फिक्स किया जाता है। यह साधारण ड्रिल्ड प्लेटों की तुलना में बेहतर थर्मल परफॉर्मेंस और सर्विस लाइफ प्रदान करती है।
ट्यूब लिक्विड कोल्ड प्लेट्स (जिन्हें वाटर कूल्ड कोल्ड प्लेट या ट्यूब्ड कोल्ड प्लेट भी कहा जाता है) में कॉपर या स्टेनलेस स्टील की ट्यूबों का उपयोग कूलेंट चैनलों के रूप में किया जाता है। ये ट्यूबें एल्युमिनियम बेसप्लेट में एम्बेडेड होती हैं और थर्मल एडहेसिव या ब्रेज़िंग द्वारा फिक्स की जाती हैं। इनके फायदों में सरल निर्माण, कम लागत और लचीले ट्यूब लेआउट (जैसे सर्पेन्टाइन या यू-आकार) शामिल हैं जो आईजीबीटी के हीट डिस्ट्रीब्यूशन के अनुरूप हो सकते हैं। ये मध्यम पावर डेंसिटी, लागत-संवेदनशील औद्योगिक ड्राइव और सोलर इनवर्टर के लिए उपयुक्त हैं। ट्यूब का सामान्य व्यास 6-12 मिमी होता है और ऑपरेटिंग प्रेशर आमतौर पर 0.5 एमपीए से कम होता है।
FSW लिक्विड कोल्ड प्लेट्स (फ्रिक्शन स्टिर वेल्डिंग) में घर्षण ऊष्मा उत्पन्न करने के लिए एक घूर्णनशील स्टिर पिन का उपयोग किया जाता है, जिससे सामग्री प्लास्टिकीकृत हो जाती है और कवर तथा खांचेदार बेसप्लेट के बीच एक ठोस वेल्ड बन जाता है। इस प्रक्रिया से कोई छिद्र, दरार या फिलर धातु नहीं बनती, जिसके परिणामस्वरूप उच्च वेल्ड मजबूती, उत्कृष्ट सीलिंग और प्रवाह चैनल विरूपण नहीं होता है। FSW कोल्ड प्लेट्स इलेक्ट्रिक वाहन ट्रैक्शन इनवर्टर और रेल ट्रांजिट कन्वर्टर के लिए आदर्श हैं, जहां दीर्घकालिक विश्वसनीयता महत्वपूर्ण है। चैनल की सामान्य चौड़ाई 4-10 मिमी होती है और दबाव प्रतिरोध 1.5-2.0 एमपीए तक पहुंच सकता है।
एक्सट्रूडेड लिक्विड कोल्ड प्लेट्स (या एल्युमीनियम कोल्ड प्लेट, एल्युमीनियम कूलिंग प्लेट) को एक विशेष डाई का उपयोग करके एल्युमीनियम एक्सट्रूज़न द्वारा एक ही चरण में कई समानांतर प्रवाह चैनल बनाकर तैयार किया जाता है, फिर उन्हें काटा जाता है, किनारों को सील किया जाता है और मशीनिंग की जाती है। इसके मुख्य लाभ उच्च उत्पादन क्षमता और कम इकाई लागत हैं, साथ ही चैनल के आयाम एकसमान होते हैं, जो उच्च मात्रा में मानकीकृत उत्पादन के लिए आदर्श हैं। हालांकि, चैनल आमतौर पर सीधे होते हैं, जिससे फिन ऑप्टिमाइजेशन सीमित हो जाता है। इनका उपयोग सामान्य प्रयोजन वाले इनवर्टर और ईवी चार्जिंग मॉड्यूल में किया जाता है जहां पावर घनत्व कम होता है। विशिष्ट हाइड्रोलिक व्यास 2-5 मिमी होता है।
ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट्स (या ब्रेज़्ड कोल्ड प्लेट) का निर्माण स्टैम्प्ड फ्लो-चैनल बेसप्लेट को कवर प्लेट से वैक्यूम या नियंत्रित वातावरण में ब्रेज़िंग द्वारा किया जाता है। इससे पिन फिन्स, ऑब्लिक फिन्स और टर्ब्यूलेटर जैसी जटिल आंतरिक फिन संरचनाएं बनाना संभव हो जाता है। ब्रेज़िंग से डिज़ाइन में अत्यधिक स्वतंत्रता मिलती है, जिससे कॉम्पैक्ट आकार में बेहतर ऊष्मा स्थानांतरण, अच्छी सीलिंग और कम अवशिष्ट तनाव संभव हो पाता है। ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट्स उच्च-शक्ति-घनत्व वाले आईजीबीटी और एसआईसी मॉड्यूल के लिए पहली पसंद हैं, जिनका व्यापक रूप से प्रीमियम ईवी मेन ड्राइव, विंड कन्वर्टर और उच्च-स्तरीय औद्योगिक बिजली आपूर्ति में उपयोग किया जाता है। चैनल की मोटाई 1-3 मिमी तक हो सकती है; पिन फिन्स के साथ, थर्मल प्रतिरोध एक्सट्रूडेड या ट्यूब प्रकारों की तुलना में काफी कम होता है। वैक्यूम ब्रेज़िंग सबसे विश्वसनीय प्रक्रिया है।
इंजीनियरिंग चयन में सहायता के लिए, तालिका 1 में चार आईजीबीटी कोल्ड प्लेट्स (जिसमें पारंपरिक ट्यूब्ड को आधार रेखा के रूप में शामिल किया गया है) के प्रमुख थर्मल और संरचनात्मक मापदंडों की तुलना की गई है।
तालिका 1: विभिन्न तरल कोल्ड प्लेट संरचनाओं की तापीय प्रतिरोधकता और संरचनात्मक तुलना
| architecture type | relative thermal resistance (baseline = tubed) | relative pressure drop (baseline = tubed) | internal channel / fin features | manufacturing process | suitable power density level | typical applications |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ट्यूबयुक्त (ट्यूब) (पारंपरिक) | 1.00 | 1.00 | एल्यूमीनियम में एम्बेडेड कॉपर/स्टेनलेस ट्यूब, गोल/अंडाकार चैनल, कोई आंतरिक पंख नहीं | ट्यूब एम्बेडिंग + थर्मल एडहेसिव/ब्रेज़िंग | निम्न से मध्यम-निम्न | सामान्य इन्वर्टर, सौर इन्वर्टर, कम लागत वाले औद्योगिक बिजली |
| निकला हुआ | 0.75–0.85 | 1.10–1.30 | कई समानांतर आयताकार सीधी नहरें, नहर की दीवारें सीधी पंखों की तरह काम करती हैं, पंख की ऊंचाई सीमित है | एल्युमिनियम एक्सट्रूज़न + एंड सीलिंग + मशीनिंग | मध्यम-निम्न से मध्यम | चार्जिंग मॉड्यूल, मध्यम-शक्ति इन्वर्टर, मानक कूलर |
| fsw | 0.55–0.70 | 1.20–1.50 | जटिल चैनल (सर्पेन्टाइन, समानांतर मल्टी-पास) संभव हैं, चौड़ाई 4-10 मिमी, टर्ब्यूलेटर जोड़े जा सकते हैं। | मशीनीकृत चैनल ग्रूव + एफएसडब्ल्यू कवर वेल्डिंग | मध्यम से मध्यम-उच्च | ईवी मेन ड्राइव इन्वर्टर, रेल ट्रांजिट कन्वर्टर |
| ब्रेज़ | 0.35–0.50 | 1.50–2.50 | जटिल फिन्स (पिन, तिरछी, माइक्रो-चैनल), फीचर का आकार 1-3 मिमी, बड़ा ऊष्मा विनिमय क्षेत्र | स्टैम्प्ड/एच्ड फिन प्लेट + वैक्यूम/वायुमंडलीय ब्रेज़िंग | उच्च से अति उच्च | प्रीमियम ईवी ड्राइव, पवन ऊर्जा कनवर्टर, उच्च-स्तरीय सर्वो ड्राइव |
4. प्रदर्शन अनुकूलन: प्रवाह चैनल और माइक्रो-फिन डिजाइनकोल्ड प्लेट कूलिंग सिस्टम का शीतलन प्रदर्शन आंतरिक प्रवाह चैनल और फिन डिजाइन पर काफी हद तक निर्भर करता है। वर्तमान शोध निम्नलिखित क्षेत्रों पर केंद्रित है।
फिन संरचना: एक औद्योगिक मोटर ड्राइव में तीन आईजीबीटी मॉड्यूल के लिए तरल शीतलन पर किए गए एक अध्ययन में सीधे, तिरछे पिन-फिन और तिरछे फिन की तुलना की गई, जिससे यह पुष्टि हुई कि जटिल फिन संवहन को बढ़ाते हैं। इसके अलावा, एक तिरछे फिन वाली माइक्रोस्केल स्तरित-प्रवाह तरल शीतलन प्लेट ने समान प्रवाह दर पर आयताकार माइक्रो-चैनल कोल्ड प्लेट की तुलना में ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक में 3 गुना वृद्धि, चिप के अधिकतम तापमान में 1.4° सेल्सियस की कमी, तापमान एकरूपता में 37.8% सुधार और प्रवाह प्रतिरोध में 15% से अधिक की कमी हासिल की, जिससे 800 वाट की चिप का विश्वसनीय शीतलन संभव हो सका।
टोपोलॉजी अनुकूलन: आईजीबीटी कोल्ड प्लेट के लिए द्वि-उद्देश्यीय टोपोलॉजी अनुकूलन (अधिकतम ऊष्मा स्थानांतरण, न्यूनतम प्रवाह प्रतिरोध) का उपयोग करते हुए किए गए एक अध्ययन से पता चला कि एक सीधी-चैनल कोल्ड प्लेट की तुलना में, टोपोलॉजी-अनुकूलित कोल्ड प्लेट ने 26.3% कम दबाव ड्रॉप, 64.7% कम थर्मल प्रतिरोध और 16.3% अधिक ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक प्राप्त किया।
तापमान एकरूपता: नानजिंग सूचना विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय की एक शोध टीम ने सर्पेंटाइन चैनलों, उन्नत फिन्स और स्टैगर्ड टर्ब्यूलेटरों से युक्त एक अभिनव लिक्विड कोल्ड प्लेट का प्रस्ताव रखा है। प्रायोगिक परिणामों से पता चला कि शीतलक प्रवाह दर बढ़ाने से उपकरण का अधिकतम तापमान लगभग 22 k°C तक कम हो गया, और एक निश्चित प्रवाह सीमा पर स्थिर तापीय प्रदर्शन प्राप्त हुआ।
शीतलन और पंपिंग शक्ति के बीच तालमेल: कोल्ड प्लेट कूलिंग सिस्टम में, प्रवाह दर बढ़ाने से ऊष्मा स्थानांतरण में सुधार होता है, लेकिन पंप की बिजली खपत भी गैर-रैखिक रूप से बढ़ जाती है। इलेक्ट्रिक वाहनों में, 10 किलोपैंटा का अतिरिक्त दबाव ड्रॉप पंप की बिजली की कई वाट से लेकर दसियों वाट तक की लागत बढ़ा सकता है, जिसे सिस्टम के बिजली बजट में शामिल किया जाना चाहिए।
5. आर्किटेक्चर का विकास: अप्रत्यक्ष शीतलन से लेकर एम्बेडेड/डीबीसी-एकीकृत लिक्विड कोल्ड प्लेट तकपरंपरागत शीतलन संरचनाओं में, आईजीबीटी मॉड्यूल में "चिप - डीबीसी - बेसप्लेट (सीयू या एल्सिक) - कोल्ड प्लेट" की बहु-परत संरचना होती है, जिसमें प्रत्येक परत ऊष्मीय प्रतिरोध बढ़ाती है। जैसा कि उल्लेख किया गया है, इंटरफ़ेस ऊष्मीय प्रतिरोध कुल का 60% से अधिक होता है।
इस समस्या को दूर करने के लिए, एक क्रांतिकारी आर्किटेक्चर – एम्बेडेड या डीबीसी-एकीकृत लिक्विड कोल्ड प्लेट – सामने आया है। इसका विचार डीबीसी सब्सट्रेट को सीधे कोल्ड प्लेट में एकीकृत करना है, जिसमें उच्च तापमान प्रक्रियाओं का उपयोग करके तांबा और सिरेमिक (Al₂O₃ या Aln) को एक अखंड संरचना में जोड़ा जाता है। कूलेंट चैनल सीधे चिप के नीचे स्थित होते हैं, जो केवल डीबीसी द्वारा अलग किए जाते हैं, जिससे ऊष्मा चालन पथ काफी छोटा हो जाता है।
तीन प्रमुख लाभ: (1) बेसप्लेट और बाहरी टिम को हटाकर कुल तापीय प्रतिरोध को काफी कम कर देता है; (2) 0.3 मिमी तक का चैनल रिज़ॉल्यूशन, उच्च चालकता वाले तांबे के साथ मिलकर, उत्कृष्ट समतापी प्रदर्शन प्राप्त करता है; (3) उच्च शक्ति घनत्व वाले कॉम्पैक्ट लेआउट और दोनों तरफ से घटक माउंटिंग को सपोर्ट करता है। इस एकीकृत योजना के लिए प्रमुख सामग्री पैरामीटर तालिका 2 में दिखाए गए हैं।
तालिका 2: डीबीसी-एकीकृत तरल कोल्ड प्लेट के लिए प्रमुख सामग्री पैरामीटर (स्रोत: इलेक्ट्रॉनिक्स कूलिंग, 2025)
| material layer | common materials | thermal conductivity (w/m·k) | cte (ppm/°c) |
|---|---|---|---|
| सेमीकंडक्टर चिप | इस प्रकार से | 375 | 4.0 |
| आपस में | एयूएसएन सोल्डर / एजी सिंटर फिल्म | 50 / 200 | 15.9 / 18.9 |
| सिरेमिक इन्सुलेशन | al₂o₃ / aln | 35 / 170–200 | 6.5 / 4.2–5.7 |
| कोल्ड प्लेट बॉडी | तांबा (के साथ) | 360 | 16.7 |
यह एकीकरण प्रवृत्ति डायरेक्ट-कूल्ड आईजीबीटी मॉड्यूल के बाजार की वृद्धि के अनुरूप है।
कोल्ड प्लेट सामग्री का चयन करते समय तापीय चालकता, मशीनिंग में आसानी और लागत के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। सबसे आम विकल्प एल्युमीनियम मिश्र धातु 6063 है, जिसकी तापीय चालकता लगभग 180-230 w/(m·k) होती है। तांबे की तापीय चालकता लगभग 401 w/(m·k) होती है, लेकिन इसका घनत्व एल्युमीनियम से तीन गुना अधिक होता है और लागत भी बहुत अधिक होती है। इसका उपयोग केवल उच्च स्तरीय अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ शीतलन संबंधी सख्त आवश्यकताएँ होती हैं।
शीतलक ऊष्मा स्थानांतरण का एक महत्वपूर्ण वाहक है। एप्लाइड थर्मल इंजीनियरिंग में प्रकाशित एक अध्ययन में विआयनीकृत जल, शुद्ध जल, 20% एथिलीन ग्लाइकॉल-जल विलयन और HFE7100 की तुलना की गई। RE = 1400 पर, विआयनीकृत जल का समग्र प्रदर्शन मूल्यांकन मानदंड (PEC) शुद्ध जल, 20% एथिलीन ग्लाइकॉल और HFE7100 की तुलना में क्रमशः 9.3%, 24.5% और 163.9% अधिक था। RE = 1400 (प्रवाह वेग ~0.5–0.6 मीटर/सेकंड) को कम दाब अवक्रमण के लिए इष्टतम परिचालन सीमा के रूप में पहचाना गया। व्यावहारिक प्रणालियों में, 50% एथिलीन ग्लाइकॉल-जल मिश्रण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो जमने से सुरक्षा और अच्छी तापीय चालकता प्रदान करता है।
7. विनिर्माण प्रक्रियाएं और विश्वसनीयता परीक्षणलिक्विड कोल्ड प्लेट की वेल्डिंग/सीलिंग सीधे तौर पर दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्रभावित करती है। चार मुख्य प्रकार हैं: ट्यूब्ड में ट्यूब-एम्बेडिंग + ब्रेज़िंग या प्रेसिंग का उपयोग होता है; एफएसडब्ल्यू में फ्रिक्शन स्टिर वेल्डिंग का उपयोग होता है; एक्सट्रूडेड में एक्सट्रूज़न + एंड सीलिंग का उपयोग होता है; ब्रेज़्ड में वैक्यूम या एटमॉस्फियर ब्रेज़िंग का उपयोग होता है। वैक्यूम ब्रेज़िंग और एफएसडब्ल्यू उच्च विश्वसनीयता वाली कोल्ड प्लेट्स के लिए मुख्य प्रक्रियाएं हैं।
वेल्डिंग में होने वाली सामान्य खामियों में सरंध्रता, अत्यधिक फैलाव, आंतरिक सूक्ष्म दरारें, खराब बॉन्डिंग और प्रवाह चैनल अवरोध शामिल हैं। FSW और ब्रेज़्ड कोल्ड प्लेट्स के लिए, वेल्ड सीलिंग और आंतरिक सफाई का सावधानीपूर्वक निरीक्षण किया जाना चाहिए।
समतलता एक अन्य महत्वपूर्ण कारक है। हर्ट्ज़ संपर्क सिद्धांत के अनुसार, स्थूल रूप से समतल सतहों में भी सूक्ष्म शिखर और घाटियाँ होती हैं; वास्तविक संपर्क क्षेत्र नाममात्र क्षेत्र से बहुत छोटा होता है। माइक्रोन स्तर की समतलता में विचलन से इंटरफ़ेस तापीय प्रतिरोध में नाटकीय रूप से वृद्धि हो सकती है। कोल्ड प्लेट कूलिंग सिस्टम के लिए विशिष्ट स्वीकृति मानदंड इस प्रकार हैं:
रिसाव प्रतिरोध: हीलियम रिसाव परीक्षण, रिसाव ≤ 1×10⁻⁶ pa·m³/s या ≤ 0.05 ml/min @ 0.5–2.0 mPa
दबाव प्रतिरोध: हाइड्रोलिक बर्स्ट परीक्षण ≥ 3× कार्यकारी दबाव (सामान्यतः ≥ 3.0 एमपीए)
समतलता: ≤ 0.05 मिमी प्रति 100 मिमी (कुल मिलाकर ≤ 0.1 मिमी)
स्वच्छता: कण ≤ 10 मिलीग्राम/वर्ग मीटर
इलेक्ट्रिक वाहन: लिक्विड कूलिंग प्लेट ट्रैक्शन इन्वर्टर से निकलने वाली गर्मी को नियंत्रित करती है, जो सीधे मोटर की पावर आउटपुट को प्रभावित करती है। एसआईसी मॉड्यूल में पारंपरिक आईजीबीटी की तुलना में 2-3 गुना अधिक पावर घनत्व होता है; कुशल ट्यूबयुक्त, एफएसडब्ल्यू या ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट स्थानीय हॉट स्पॉट को प्रभावी ढंग से समाप्त करती हैं, जिससे ईवी की रेंज और विश्वसनीयता में सुधार होता है।
पवन और सौर ऊर्जा इनवर्टर: आईजीबीटी मॉड्यूल लंबे समय तक उच्च भार के तहत चलते हैं; शीतलन प्रणाली लंबी आयु और कम रखरखाव वाली होनी चाहिए। कोल्ड प्लेट स्थिर जंक्शन तापमान को कम करती हैं और तापमान में उतार-चढ़ाव को कम करती हैं, जिससे कठोर परिस्थितियों में विश्वसनीयता में काफी सुधार होता है।
रेल परिवहन: विद्युतीकरण से शीतलन की मांग बढ़ती है; सक्रिय तरल शीतलन (पंप-चालित) प्राकृतिक संवहन या जबरन वायु शीतलन की तुलना में अधिक सटीक तापमान नियंत्रण प्रदान करता है, जिससे चरम वातावरण में विश्वसनीयता बढ़ती है।
(इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए इसी तरह की कूलिंग प्लेट्स का उपयोग हाई-परफॉर्मेंस प्रोसेसर के लिए सीपीयू कूलिंग प्लेट, ईवी बैटरी पैक के लिए बैटरी लिक्विड कोल्ड प्लेट और हाई-वोल्टेज आइसोलेशन के लिए इंसुलेटेड कोल्ड प्लेट डिजाइन में भी किया जाता है।)
क्यूवाई रिसर्च के अनुसार, वैश्विक आईजीबीटी हीटसिंक सबस्ट्रेट बाजार इस स्तर पर पहुंच गया है। 2024 में इसका मूल्य 720 मिलियन था और 2031 तक 7.7% की वृद्धि दर के साथ 1.165 बिलियन तक पहुंचने की उम्मीद है। इस वृद्धि में लिक्विड कोल्ड प्लेट्स - विशेष रूप से ब्रेज़्ड और FSW प्रकार - प्रमुख भूमिका निभा रही हैं। डायरेक्ट-लिक्विड-कूल्ड IGBT मॉड्यूल की 17.9% की वृद्धि दर IGBT सबस्ट्रेट्स की कुल 7.7% वृद्धि दर से काफी अधिक है, जो लिक्विड कूलिंग तकनीक के तेजी से प्रसार को दर्शाती है।
IEEE सम्मेलन में प्रस्तुत 1000W TDP के लिए उन्नत अवधारणा, मल्टी-नोजल जेट इम्पिंगमेंट लिक्विड कोल्ड प्लेट (MJILCP), ने पारंपरिक मिल्ड-चैनल कूलर कोल्ड प्लेट की तुलना में 14.3% कम तापीय प्रतिरोध और 19.3% कम पंपिंग शक्ति प्रदर्शित की। 0.0236°C/W तापीय प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए, MJILCP को 48% कम पंप शक्ति की आवश्यकता होती है।
भविष्य के विकास का ध्यान तीन दिशाओं पर केंद्रित है:
गहन एकीकरण: अप्रत्यक्ष शीतलन से लेकर एम्बेडेड डीबीसी एकीकरण तक, जिससे तापीय प्रतिरोध में और कमी आती है।
बुद्धिमान डिजाइन: कस्टम फ्लो चैनलों (कस्टम लिक्विड कोल्ड प्लेट, कस्टम कोल्ड प्लेट) के लिए एआई-सहायता प्राप्त डिजाइन, टोपोलॉजी अनुकूलन और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग।
बहु-परिदृश्य अनुकूलन: 800 वोल्ट उच्च-वोल्टेज प्लेटफार्मों, उच्च ऊंचाई आदि के लिए अनुकूलित समाधान, जिसमें अत्यधिक शीतलन आवश्यकताओं के लिए तरल नाइट्रोजन कोल्ड प्लेट भी शामिल हो सकती है।
जैसे-जैसे स्थानीय विनिर्माण में प्रगति होती है और नई ऊर्जा क्रांति गहरी होती जाती है, लिक्विड कोल्ड प्लेट्स सहायक घटकों से विकसित होकर आईजीबीटी और व्यापक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में पावर घनत्व और विश्वसनीयता के मुख्य प्रवर्तक बन जाएंगे।
किंग्का टेक इंडस्ट्रियल लिमिटेड
हम परिशुद्धता सीएनसी मशीनिंग में विशेषज्ञ हैं और हमारे उत्पादों का व्यापक रूप से दूरसंचार उद्योग, एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव, औद्योगिक नियंत्रण, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा उपकरण, सुरक्षा इलेक्ट्रॉनिक्स, एलईडी प्रकाश व्यवस्था और मल्टीमीडिया उपभोग में उपयोग किया जाता है।
पता:
दा लॉन्ग न्यू विलेज, शी गैंग टाउन, डोंगगुआन सिटी, गुआंग्डोंग प्रांत, चीन 523598
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