صنعتی سامان میں بار بار ہونے والی پاور بورڈ کی ناکامیاں

I. منصوبے کا پس منظر: صنعتی خودکار نظام کے آلات میں استعمال ہونے والا ڈی سی/ڈی سی بجلی کا بورڈ

اس منصوبے میں ایک ڈی سی/ڈی سی بجلی کا بورڈ شامل ہے جو صنعتی خودکار کنٹرول سسٹم میں استعمال ہوتا ہے، جو صنعتی 24 وولٹ کی فراہمی کو مائیکرو کنٹرولر (ایم سی یو)، رابطے کے ماڈیولز اور سینسر انٹرفیسز کے لیے 5 وولٹ اور 3.3 وولٹ کی سپلائی میں تبدیل کرتا ہے۔

یہ آلات میدان میں 24 گھنٹے روزانہ کام کرتے ہیں، جبکہ لوڈ کی مقدار آپریٹنگ حالات کے مطابق اکثر تبدیل ہوتی رہتی ہے۔

II. میدانی علامات: بار بار دہرائے جانے والی مشکل سے قابلِ تکرار بورڈ کی خرابیاں

میدان میں 1 تا 3 ہفتے کے بعد، کچھ یونٹس میں بجلی کے بورڈ کی خرابیاں شروع ہو گئیں، جن میں درج ذیل شامل تھیں:

ان پٹ سائیڈ کے موسفیٹس کا زیادہ گرم ہونا اور خراب ہونا

پی سی بی پر مقامی جلن کے نشانات

خرابی سے پہلے سسٹم کی طرف سے کوئی انتباہ یا لاگ کردہ خرابیاں نہیں تھیں

خرابیاں اکائیوں میں بے ترتیب طور پر پیش آئیں، جس کی وجہ سے انہیں مختصر لیبارٹری ٹیسٹ کے دوران دوبارہ پیدا کرنا مشکل ہو گیا۔

III. ابتدائی ٹربل شوٹنگ اور غلط فہمی

ابتداء میں، انجینئرنگ ٹیم نے طاقت کے اجزاء کی درجہ بندی پر توجہ مرکوز کی اور درج ذیل کوششیں کیں:

زیادہ درجہ بندی شدہ MOSFETs کا استعمال

حرارت کے اخراج میں بہتری

DC/DC سوئچنگ فریکوئنسی کو ایڈجسٹ کرنا

تاہم، ان تبدیلیوں نے خرابیوں کو ختم کیے بغیر لاگت میں اضافہ کر دیا۔

IV. بنیادی وجہ کا تجزیہ: سسٹم عارضی زیادہ برقی بہاؤ کے حوالے سے اندھا تھا

مقامی ڈیٹا کے مزید تجزیے کے بعد، مسئلے کی اصل وجہ بتدریج واضح ہوتی گئی:

پاور آن یا ری سیٹ کے وقت متعدد ماڈیولز ایک ساتھ شروع ہو گئے۔

لوڈ ایک مختصر عرصے کے اندر تیزی سے تبدیل ہوا۔

مقامی صنعتی بجلی کی فراہمی میں عارضی طور پر اتار چڑھاؤ آیا۔

ان عوامل کے امتزاج کی وجہ سے بجلی کے آلات پر بار بار مختصر مدت کے لیے زیادہ برقی رو کے جھٹکے آئے۔

کیونکہ نظام صرف فیوز اور درجہ حرارت کی حد سے زیادہ ہونے کے تحفظ پر انحصار کرتا تھا:

عارضی زیادہ برقی رو کے تحفظ کو فعال نہیں کیا گیا۔

MCU اس غیرمعمولی صورتحال کو ریکارڈ نہیں کر سکا۔

مسائل کا اظہار صرف لمبے عرصے تک جمع ہونے کے بعد بورڈ کے جلنے کی شکل میں ہوا۔

V. عملی حل: حقیقی وقتی برقی رو کی نگرانی کا اضافہ

کمپونینٹس کے سائز کو بڑا کرنے کے بجائے، حتمی حل میں ڈی سی/ڈی سی آؤٹ پٹ راستے پر ہائی سائیڈ برقی رو کی نگرانی شامل کی گئی، جس کی اجازت دی گئی:

حقیقی وقتی برقی رو اور طاقت کا پیمائش

غیر معمولی شروعاتی کرنٹس کا احساس

کنٹرول شدہ پاور سیکوئنسنگ یا کرنٹ لمیٹنگ

اس نے نظام کو غیر فعال استقامت سے فعال حفاظت کی طرف منتقل کر دیا۔

VI. نتائج: قابلِ ذکر بہتری قابلیتِ اعتماد میں

عملدرآمد اور بڑے پیمانے پر تیاری کے بعد:

مزید کوئی پاور بورڈ کی ناکامی رپورٹ نہیں کی گئی

پاور اجزاء کے درجہ حرارت میں قابلِ ذکر کمی آ گئی

سیسٹم نے طویل المدتی میدانی تصدیق پاس کر لی

سب سے اہم بات یہ کہ پاور کا رویہ دیدی اور قابلِ انتظام بن گیا۔

VII. انجینئرز اور خریداروں کے لیے عملی سبق

صنعتی سامان میں، پاور بورڈ کا جلنے کا مسئلہ اکثر کسی ایک جزو کا مسئلہ نہیں ہوتا، بلکہ یہ نظام کی حقیقی وقت میں برقی کرنٹ کا احساس کرنے کی صلاحیت کی کمی کا نتیجہ ہوتا ہے۔

مندرجہ ذیل منصوبوں کے لیے:

صنعتی پاور سپلائیز

طویل عرصے تک کام کرنے والے سامان

اعلیٰ قابلیتِ اعتماد کی ضروریات والے منصوبے

برقی کرنٹ کی نگرانی کو اب "اختیاری بہتری" کے طور پر نہیں دیکھا جانا چاہیے، بلکہ اسے بنیادی ڈیزائن کا ایک لازمی حصہ سمجھا جانا چاہیے۔