ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯ ಮೇಲೆ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಹೇಗೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ?

ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆ ಮೇಲೆ ಅದರ ಪರಿಣಾಮ

ಸಂಕೇತ ಸಖ್ಯತೆ ಮೇಲೆ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ದಕ್ಷತೆ ಹೇಗೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ

ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ದಕ್ಷತಾ ಮಟ್ಟವು ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಎಷ್ಟು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ನೈಜ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅವು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಬ್ದ ಮಟ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಉಷ್ಣತೆಯ ಉತ್ಪಾದನೆ ಎರಡರ ಮೇಲೂ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಈ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು 90% ಕೆಳಗಿನ ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದಾಗ, IEEE ಯಿಂದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧನೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಅವು ಸುಮಾರು 40% ಹೆಚ್ಚು ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ ವಿಕೃತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿಕೃತಿಯು 5G ಬೇಸ್ ಸ್ಟೇಷನ್‌ಗಳಂತಹ ಸಲಕರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಗ್ನಲ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಕೆಡಿಸುತ್ತದೆ, ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಉಳಿಯುವುದನ್ನು ಕಷ್ಟಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪ್ಯಾಕೆಟ್ ನಷ್ಟಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಈಗ ನಾವು ಎಲ್ಲೆಡೆ ನೋಡುತ್ತಿರುವ mmWave ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಟೆಲಿಕಾಂ ಕಂಪನಿಯು ತಮ್ಮ ಸಿಗ್ನಲ್ ತಪ್ಪು ದರಗಳು ಹೊಸ 94% ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಹಳೆಯ ಸಲಕರಣೆಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದಾಗ ಸುಮಾರು ಎರಡು-ಮೂರರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಿದೆ. ಇಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವು ತುಂಬಾ ಸರಳವಾಗಿದೆ: ನಮ್ಮ ಡೇಟಾ ರವಾನೆಗಳು ದುರ್ಬಲಗೊಳ್ಳದೆ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಉಳಿಯಲು ನಾವು ಬಯಸಿದರೆ ಶುದ್ಧವಾದ ಪವರ್ ಡೆಲಿವರಿ ಪಡೆಯುವುದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಮಹತ್ವದ್ದಾಗಿದೆ.

ಪ್ರಕರಣ ಅಧ್ಯಯನ: ಕೈಗಾರಿಕಾ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಮುಚ್ಚಾಗುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ವೈಫಲ್ಯ

2022 ರಲ್ಲಿ, ಹಳೆಯ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ತಮ್ಮ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಕಾರ್ಖಾನೆಯ ಮಹಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿಫಲವಾದಾಗ, ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಕಾರು ಭಾಗಗಳ ತಯಾರಕರು ಅಂಗಾಂಗ ಬಿದ್ದ 14 ಗಂಟೆಗಳ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಮುಚ್ಚಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸಿದರು, ಇದರಿಂದ ಅವರಿಗೆ ಸುಮಾರು ಎರಡು ಮಿಲಿಯನ್ ಡಾಲರ್‌ಗಳಷ್ಟು ನಷ್ಟ ಸಂಭವಿಸಿತು. ಏನು ತಪ್ಪಾಯಿತು ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದಾಗ, ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾದರೂ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಯಿತು ಎಂಬುದು ತಿಳಿದುಬಂತು. AC ನಿಂದ DC ಕನ್ವರ್ಟರ್ 72% ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕುಸಿತದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕುಸಿತದಿಂದ ಈ ಸಂಪೂರ್ಣ ಗೊಂದಲ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು. ನಂತರ, PLC ಸಿಸ್ಟಮ್ ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿಂತುಹೋಗುವ ಮೊದಲು ಸಂವಹನ ವಿಳಂಬಗಳು 800 ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡುಗಳವರೆಗೆ ಏರಿಕೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತಪ್ಪಿಹೋಯಿತು. ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳು ಬಹಳ ಹೊತ್ತು ಅತಿಯಾದ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಇಟ್ಟಿದ್ದರಿಂದ ಕರಗಿಹೋಗಿದ್ದವು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಎಲ್ಲವನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸುವುದು 180 ಸಾವಿರ ಡಾಲರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವೆಚ್ಚವಾಯಿತು. ಮಹತ್ವದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲು ತಮ್ಮ ಉಪಕರಣಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಂಬುವ ಮೊದಲು ಹೊರಗಿನ ತಜ್ಞರನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಏಕೆ ಮುಖ್ಯ ಎಂಬುದರ ಬಗ್ಗೆ ಈ ಘಟನೆ ಎಲ್ಲಾ ತಯಾರಕರಿಗೆ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ಸಂಕೇತವಾಗಿದೆ.

ಪ್ರವೃತ್ತಿ: ಟೆಲಿಕಾಂ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ GaN ಮತ್ತು SiC ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಅಳವಡಿಕೆ

ದಕ್ಷತೆ, ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಜಾಗದ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಟೆಲಿಕಾಂ ಕ್ಷೇತ್ರವು ತ್ವರಿತವಾಗಿ GaN (ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್) ಮತ್ತು SiC (ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್) ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸುತ್ತಿದೆ:

ಗಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ಆಧಾರಿತ ಪೂರ್ಣತರಂಗ ಪರಿವರ್ತಕಗಳನ್ನು 15,000 ಸೆಲ್ ಟವರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ 2024 ರಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಿದಾಗ ವೆರಿಜ಼ನ್ ವಾರ್ಷಿಕ ಶಕ್ತಿ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ 8.7 ಮಿಲಿಯನ್ ಡಾಲರ್‌ಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಿತು ಮತ್ತು 4G/5G ಹಸ್ತಾಂತರ ವಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕೇತದ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿತು.

ತಂತ್ರ: ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾದ ಸಂಪರ್ಕ ಗುರುತುಗಳಿಗಾಗಿ ದೋಷ-ಸಹಿಷ್ಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು

ಆಧುನಿಕ ದೋಷ-ಸಹಿಷ್ಣು ವಿನ್ಯಾಸಗಳು ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ:

1. ಹಂತ-ಅಂತರಾಲ: ಬಹು-ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಸೆಟಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರವಾಹದ ಒತ್ತಡವನ್ನು 55% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ
2. ಡೈನಾಮಿಕ್ ಲೋಡ್ ಹಂಚಿಕೆ: ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ವೈಫಲ್ಯಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ <5% ಲೋಡ್ ಅಸಮತೋಲನವನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ
3. ಪೂರ್ವಾನುಮಾನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ: ಸಾಧನದ ದೋಷವನ್ನು 600 ಗಂಟೆಗಳ ಮೊದಲೇ ML ಮಾದರಿಗಳು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುತ್ತವೆ

ಈ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಆಸ್ಪತ್ರೆಯ ಜಾಲವು ಅತ್ಯವಶ್ಯಕ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕಾಗಿ 99.9999% ವಿದ್ಯುತ್ ಲಭ್ಯತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದೆ, ಅನುಕರಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಡಿತದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 2ms ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ವೈಫಲ್ಯ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡಿತು.

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾಂತರ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವುದು

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾಂತರ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಉದ್ಗಮ ಮತ್ತು ಅದರ ಜಿಗ್‌ಬೀ ಸಂಪರ್ಕದ ಮೇಲಿನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು

ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಡಿಸಿ-ಡಿಸಿ ಪರಿವರ್ತಕಗಳು ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಸ್ವಿಚ್‌ಗಳಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾಂತರ ಅಡೆತಡೆ (ಇಎಂಐ) ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಅಡೆತಡೆ 2.4 GHz ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಜಿಗ್‌ಬೀ ಸಾಧನಗಳಂತಹ ವಿಷಯಗಳಿಗೆ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಗೊಂದಲಕ್ಕೀಡು ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹರಡುತ್ತದೆ: ಇದು ತಂತಿಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಂವಹನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕಳೆದ ವರ್ಷ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾದ ಕೆಲವು ಸಂಶೋಧನೆಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಅವುಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆಯಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ತ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಇಲ್ಲದ ಕಾರಣ ಎಂಬೆಡೆಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು ಅರ್ಧದಷ್ಟು ಇಎಂಐ ಪರೀಕ್ಷಣೆಯ ಮೊದಲ ಸುತ್ತಿನಲ್ಲಿ ವಿಫಲವಾಗಿವೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಜಿಗ್‌ಬೀ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿದಾಗ, ಈ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಪ್ಯಾಕೆಟ್ ನಷ್ಟ 15% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಐಒಟಿ ಸಾಧನಗಳು ನೈಜ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಈ ರೀತಿಯ ಅಡೆತಡೆ ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಹಾಳುಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಸಾಂದ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ ಇಎಂಐ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಗಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯಾಸಗಳು

ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಇಎಂಐ ನಿವಾರಣೆಗೆ ಪದರ ಪದರವಾದ ವಿಧಾನಗಳು ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತವೆ:

• ತಾಮ್ರ-ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದ ವಾಹಕ ಕವಚಗಳು 60–80 dB ಲಾಗೂ ಕ್ಷೀಣತೆ 6 ಗಿಗಾಹರ್ಟ್ಜ್ ವರೆಗೆ
• ಫೆರೈಟ್ ಚೋಕ್‌ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ-ವಿಧದ ಶಬ್ದವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ 20 ಡಿಬಿ 1–100 ಮೆಗಾಹರ್ಟ್ಜ್ ನಡುವೆ
• ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ಪಿಸಿಬಿ ಲೇಔಟ್ ಲೂಪ್ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು 40%, ಯೋಗಳಿಕೆಯನ್ನು ಕನಿಷ್ಠಗೊಳಿಸುವುದು

ಪ್ರಮುಖ ಇಎಂಸಿ ಸಂಶೋಧಕರಿಂದ ಪಿಸಿಬಿ ಲೇಔಟ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಕುರಿತ ಇತ್ತೀಚಿನ ಸಂಶೋಧನೆಯು, ಭೂ-ತಾಮ್ರದ ಪೌರ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪವರ್ ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ಪದರಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದರಿಂದ 5ಜಿ ಬೇಸ್ ಸ್ಟೇಶನ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟಿವ್ ಯೋಗಳಿಕೆಯನ್ನು 35% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಮಿನಿಯೇಚರೈಸೇಶನ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾಂತರ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ನಡುವೆ ಸಮತೋಲನ ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವುದು

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಔಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟಿವ್ ಯೋಗಳಿಕೆಯನ್ನು 30–50%ಅಧಿಕಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಮಿನಿಯೇಚರೈಸೇಶನ್ ಇಎಂಐ ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಉನ್ನತ ಪರಿಹಾರಗಳಲ್ಲಿ:

ಇತ್ತೀಚಿನ ರೇಡಿಯೇಶನ್-ಹಾರ್ಡನ್ಡ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಸ್ಥಳೀಕೃತ ಶೀಲ್ಡಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು 0.1 mm ಡೈಇಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಅಂತರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದ್ದು, 15 mm³ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ಯಾಕೇಜ್‌ಗಳಲ್ಲಿ MIL-STD-461G ಅನುಸರಣೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ 15 mm³ , ಇದು ಉಪಗ್ರಹ ಟ್ರಾನ್ಸೀವರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಸಣ್ಣ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

ಪರಿಸರ ಒತ್ತಡಗಳು: ಉಷ್ಣ, ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸವಾಲುಗಳು ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗೆ

ಮಿಷನ್-ಮಹತ್ವದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ತೀವ್ರ ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ವೇಗವಾಗಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುತ್ತವೆ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಗೆ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಒತ್ತಡಗಳು ಬೆದರಿಕೆ ಹಾಕುತ್ತವೆ:

ಅಧಿಕ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಚಕ್ರೀಕರಣದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ಷೀಣಿಸುವಿಕೆಯ ಕ್ರಮಗಳು

-40°C ಮತ್ತು 125°C ನಡುವಿನ ಉಷ್ಣತಾ ಏರಿಳಿತವು ಕೆಳಗಿನ ಮೂಲಕ ಸಂಚಿತ ಹಾನಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ:

• ಸೋಲ್ಡರ್ ಜಾಯಿಂಟ್ ಫ್ಯಾಟೀಗ್ (ಉಷ್ಣ-ಪ್ರೇರಿತ ವೈಫಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ 38% ಕ್ಕೆ ಕಾರಣ)
• ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ
• ಉಷ್ಣ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ವಸ್ತುಗಳ ಪದರ ಬೇರ್ಪಡುವಿಕೆ

ದೈನಂದಿನ ಉಷ್ಣ ಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಸ್ಥಿರ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿರುವವುಗಳಿಗಿಂತ 3.2× ಹೆಚ್ಚು ಬಾರಿ ವೇಗವಾಗಿ ವೈಫಲ್ಯಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಎಂಬುದು ಕೈಗಾರಿಕಾ ದತ್ತಾಂಶ.

ಪವರ್ IC ಗಳಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣ-ಪ್ರೇರಿತ ವೈಫಲ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಡೇಟಾ ರವಾನೆಗೆ ಇರುವ ಪರಿಣಾಮ

ಐನೀಕರಣ ವಿಕಿರಣವು ಎರಡು ಪ್ರಬಲ ವೈಫಲ್ಯ ಮೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ:

1. ಸಿಂಗಲ್-ಇವೆಂಟ್ ಲ್ಯಾಚ್-ಅಪ್ (SEL): ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಾರ್ಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ
2. ಟೋಟಲ್ ಐನೀಕರಣ ಡೋಸ್ (TID): MOSFET ಚಾಲನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು 15–60% ರಷ್ಟು ಕ್ರಮೇಣ ಕುಂಠಿತಗೊಳಿಸುವುದು

ಈ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಟೈಮಿಂಗ್ ತಪ್ಪುಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತವೆ, X-ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಾಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ರೇಡಿಯೇಷನ್-ಹಾರ್ಡೆನ್ಡ್ ಅಲ್ಲದ ಪವರ್ IC ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಬಿಟ್ ತಪ್ಪು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ 22% ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಕರಣ ಅಧ್ಯಯನ: ಅಣುಶಕ್ತಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದ ಅಪಘಾತಗಳಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ಉಪಕರಣಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ

2023 ರಲ್ಲಿ ತುರ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಸಾಧನಗಳ ಒತ್ತಡ ಪರೀಕ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, 50 krad/ಗಂಟೆ ಗಾಮಾ ವಿಕಿರಣದ ಅಧೀನದಲ್ಲಿ 72 ಗಂಟೆಗಳೊಳಗೆ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ವೈಫಲ್ಯಗೊಂಡವು. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್-ಆನ್-ಇನ್ಸುಲೇಟರ್ (SOI) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುವ ವಿಕಿರಣ-ದೃಢೀಕೃತ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು 30-ದಿನಗಳ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 94% ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಂಡವು, ಅಣು ಘಟನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ನಂಬಬಲ್ಲ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಇದು ಅತ್ಯಗತ್ಯವೆಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿತು.

ತಂತ್ರ: ವಿಕಿರಣ-ದೃಢೀಕೃತ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ-ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವುದು

ಮೂರು-ಹಂತದ ಆಯ್ಕೆ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಬಳಸಿ:

1. ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತ ಸೆಟ್ಟಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠ 100 krad TID ಸಹಿಷ್ಣುತೆ
2. ≥10,000 ಚಕ್ರ ಉಷ್ಣ ಶಾಕ್ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ (-55°C ನಿಂದ +150°C ವರೆಗೆ)
3. 15g RMS ವರೆಗಿನ ಕಂಪನ ನಿರೋಧನೆ (MIL-STD-810H)

ಕಠಿಣ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅಥವಾ ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ ನಿಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ತಾಮ್ರ-ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಸಂಯುಕ್ತ ಬೇಸ್‌ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸೀಲ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಹೊಂದಿರುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಿ

ಅನಾನುಕೂಲ ಪವರ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಏಕಾಂಗಿ ವೈಫಲ್ಯದ ಅಪಾಯ

ಅತಿರೇಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ವಿದ್ಯುತ್ ಪದ್ಧತಿಗಳು ಸಂಪರ್ಕ ಜಾಲಗಳಿಗೆ ಗಂಭೀರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಘಟಕ ವಿಫಲವಾದಾಗ, ಅದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪದ್ಧತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಮುಖ ಅಡಚಣೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. 2023 ರಲ್ಲಿ ಪೋನೆಮನ್ ನಡೆಸಿದ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಕಂಪನಿಗಳು ನಿರೀಕ್ಷಿಸದ ನಿರಾಕರಣೆಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಸುಮಾರು $740,000 ಅನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕಳೆದ ವರ್ಷ, ಸ್ಥಳೀಯ ಮೊಬೈಲ್ ಕಂಪನಿಯು ತಮ್ಮ ಏಕೈಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ವಿಫಲವಾದಾಗ 14 ಗಂಟೆಗಳ ದೊಡ್ಡ ಮಟ್ಟದ ನಿರಾಕರಣೆಯನ್ನು ಎದುರಿಸಿತು, ಇದರಿಂದ 12 ಸಾವಿರ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಸೇವೆ ಲಭ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಜ್ಞರು ಎಲ್ಲಾ ಜಾಲ ವೈಫಲ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು ಮೂರು-ನಾಲ್ಕನೇ ಭಾಗದಷ್ಟು ಅಸಮರ್ಪಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಬೆಂಬಲ ಯೋಜನೆಗೆ ಹೊಣೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಈ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಯಾರು ಮುಖ್ಯ ಸೌಕರ್ಯಗಳನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದಾರೋ ಅವರಿಗೆ ದೃಢವಾದ ಪದ್ಧತಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡುವುದು ಮುಖ್ಯ ಆದ್ಯತೆಯಾಗಿರಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಇದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ತತ್ವ: ಸಂಪರ್ಕ ಹಬ್‌ಗಳಿಗಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ N+1 ಅತಿರೇಕತೆಯ ಮಾದರಿಗಳು

N+1 ರಿಡಂಡೆನ್ಸಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಪ್ರಧಾನ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಒಂದು ಸ್ಪೇರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಸಿದ್ಧವಾಗಿರುವುದರ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ದೊಡ್ಡ ಟೆಲಿಕಾಂ ಕಂಪನಿಗಳ ವರದಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಬ್ಯಾಕಪ್ ಇಲ್ಲದ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಈ ರಚನೆಯು ವೈಫಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸುಮಾರು 92% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಕಳೆದ ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅರಿಜೋನಾದಲ್ಲಿರುವ ಟೈಯರ್-4 ಸೌಲಭ್ಯದ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಿ. 2023 ರ ಜುಲೈನಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣಾಂಶವು ದಾಖಲೆ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ತಲುಪಿದಾಗ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಹಾರ್ಡ್‌ವೇರ್ ಅತಿಯಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ ಆ ಬ್ಯಾಕಪ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಪ್ರವೃತ್ತವಾದ ಕಾರಣ, ಅವುಗಳ ಸರ್ವರ್‌ಗಳು 99.999% ಲಭ್ಯತೆಯೊಂದಿಗೆ ಆನ್‌ಲೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ಉಳಿದವು. ಈ ರೀತಿಯ ರಿಡಂಡೆನ್ಸಿ ಅಂತರ್ಜಾಲ ಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ಅರ್ಥಪೂರ್ಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಜ್ಞರು ಒಪ್ಪುತ್ತಾರೆ. 5G ಸಾಮಗ್ರಿಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿರುವ ಟೆಲಿಕಾಂ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಈಗ ನಾವು ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅನುಷ್ಠಾನಗೊಳಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಬೇಸ್ ಸ್ಟೇಷನ್‌ಗಳು ಡೌನ್‌ಟೈಮ್ ಇಲ್ಲದೆ ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚು ಟ್ರಾಫಿಕ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಪ್ರಕರಣ ಅಧ್ಯಯನ: ಡ್ಯುಯಲ್ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಬೇಸ್ ಸ್ಟೇಷನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಪ್‌ಟೈಮ್ ಸುಧಾರಣೆ

ಕಳೆದ ವರ್ಷ ಸುಮಾರು 4,500 ಟವರ್‌ಗಳನ್ನು ಡ್ಯುಯಲ್ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ನವೀಕರಿಸಿದಾಗ ಒಂದು ಯುರೋಪಿಯನ್ ದೂರಸಂಪರ್ಕ ಕಂಪನಿಯು ಬೇಸ್ ಸ್ಟೇಶನ್‌ನ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯು ಸುಮಾರು 63 ಪ್ರತಿಶತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿತು. ವಿದ್ಯುತ್ ಜಾಲದಲ್ಲಿ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿದ್ದಾಗ, ಈ ಬ್ಯಾಕಪ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಪ್ರತಿ 10 ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 8 ಸಲ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕುಸಿತಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸಿದವು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಆ ಕಷ್ಟಕರ ಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಕರೆಗಳು ಕಡಿತಗೊಳ್ಳುವುದು ಮತ್ತು ಡೇಟಾ ಕಳೆದುಹೋಗುವುದು ಕಡಿಮೆಯಾಯಿತು. ಅಲ್ಲದೆ, ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ನಿರ್ವಹಣಾ ಕೆಲಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಗಮಗೊಳಿಸಿತು. ತಾಂತ್ರಿಕ ನಿಪುಣರು ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವಂತೆ ಇಟ್ಟುಕೊಂಡು ಹಳೆಯ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾಗಿತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ ಗ್ರಾಹಕರು ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಲುಗಡೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಿಲ್ಲ.

ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಾಗಿ ಹಾಟ್-ಸ್ವ್ಯಾಪ್ ಸಾಧ್ಯವಾದ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಜಾರಿಗೆ ತರುವುದು

ಹಾಟ್-ಸ್ವಾಪ್ ಸಾಧ್ಯವಾದ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ದೋಷಪೂರಿತ ಘಟಕಗಳ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ನಿಲುಗಡೆಯನ್ನು ಕನಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 2023ರಲ್ಲಿ ಮೆಟ್ರೋ ಪ್ರದೇಶದ ನೆಟ್‌ವರ್ಕಿಂಗ್ ಸಲಕರಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ನಡೆಸಿದ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿಲ್ಲಿಸಬೇಕಾದ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ 40% ವೇಗವಾಗಿ ಚೇತರಿಕೆ ಸಮಯವನ್ನು ತೋರಿಸಿತು. ವೈಫಲ್ಯ ಸಂಭವಿಸುವ ಮೊದಲೇ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಮಿತಿಗೆ ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿರುವ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವ ಮುಂಗಾಮಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಿದಾಗ, ಈ ವಿಧಾನವು ಸರಾಸರಿ ರಿಪೇರಿ ಸಮಯ (MTTR) ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.