Tepelná analýza optických zariadení 5G

V porovnaní s 4G sa 5G zvyšuje najmenej o 9 až 10 krát. V ére 5G siete, bez ohľadu na to, aké 5G riešenie je neoddeliteľné od komunikačných zariadení 5G a 5G má vyššie a vyššie požiadavky na optické zariadenia, ako je malý objem, vysoká integrácia, vysoká rýchlosť a nízka spotreba energie. Hlavnými bežne používanými rýchlosťami zariadení pre 5G forward, stredný a zadný prenos sú optické zariadenia 25G, 50G, 100G, 200G a 400G, medzi nimi sú optické zariadenia 25G a 100G najpoužívanejšie 5G komunikačné zariadenia.

 S vyššou rýchlosťou a menším objemom je to nevyhnutný trend vývoja optických zariadení. Zároveň prináša aj vyššie požiadavky na vnútorné tepelné riadenie optických zariadení. Ako rýchlo a efektívne odvádzať teplo je problém, ktorý treba brať vážne.

Prečo je potrebný tepelný dizajn:

Ako všetci vieme, keď náš fotoelektrický čip funguje, neprevedie 100% vstrekovaného prúdu na výstupnú optoelektroniku a časť z neho sa použije ako energetická strata vo forme tepla. Ak sa veľké množstvo tepla naďalej hromadí a nedá sa včas odstrániť, bude to mať mnoho nepriaznivých účinkov na výkon komponentov. Všeobecne povedané, so zvýšením teploty sa hodnota odporu znižuje a životnosť zariadení sa zníži, zlý výkon, starnúce materiály a poškodené komponenty; Okrem toho vysoká teplota tiež spôsobí namáhanie a deformáciu materiálu, zníži spoľahlivosť a poruchu zariadenia.

Existujú tri základné spôsoby prenosu tepla: vedenie tepla, tepelná konvekcia a tepelné žiarenie.

Vedenie tepla:

Čip rozptyľuje teplo cez chladič v spodnej časti a optické zariadenie kontaktuje plášť na odvod tepla prostredníctvom silikónového maziva na odvod tepla, ktoré všetky patria k tepelnému vodivosti.

Tepelná konvekcia:

Prirodzená konvekcia využíva hlavne vztlakovú silu spôsobenú rozdielom hustoty kvapaliny s vysokou a nízkou teplotou na výmenu tepla. Je to pasívna metóda rozptylu tepla, ktorá je vhodná pre životné prostredie s nízkou výhrevnou hodnotou. V mobilných telefónoch, optických moduloch a iných koncových produktoch sa používa hlavne prirodzený konvekčný prenos tepla.

Nútený prenos konvekčného tepla je efektívna metóda odvodu tepla spôsobená zrýchlením výmeny tepla kvapaliny prostredníctvom externých zdrojov energie, ako sú čerpadlá a ventilátory, čo si vyžaduje dodatočné ekonomické investície. Je vhodný pre situáciu veľkej výhrevnosti a zlého prostredia rozptylu tepla; Chladenie ventilátora sa zvyčajne používa pre optické moduly pracujúce v skrinkách alebo spínačoch, čo je typický nútený prenos konvekčných tepelných prenosov.

Tepelné žiarenie:

Proces prenosu energie prostredníctvom elektromagnetických vĺn. Tepelné žiarenie je proces vyžarovania elektromagnetických vĺn, keď je teplota objektu vyššia ako absolútna nula. Prenos tepla medzi dvoma objektmi prostredníctvom tepelného žiarenia sa nazýva prenos radiačného tepla. Táto metóda odvodu tepla sa menej používa v tepelnom dizajne kvôli svojej nízkej účinnosti.