Analiza termică a dispozitivelor optice 5G

În comparație cu 4G, 5G crește de cel puțin 9 ~ 10 ori. În era rețelei 5G, indiferent ce soluție 5G este inseparabilă de dispozitivele de comunicație 5G, iar 5G are cerințe din ce în ce mai mari pentru dispozitivele optice, cum ar fi volum mic, integrare ridicată, rată mare și consum redus de energie. Principalele rate de dispozitiv utilizate în mod obișnuit pentru transmisia 5G înainte, mijloc și înapoi sunt dispozitivele optice 25G, 50G, 100G, 200G și 400G, dintre care dispozitivele optice 25G și 100G sunt cele mai utilizate dispozitive de comunicare 5G.

Cu viteza mai mare și volumul mai mic, aceasta este tendința inevitabilă a dezvoltării dispozitivelor optice. În același timp, aduce și cerințe mai mari pentru managementul termic intern al dispozitivelor optice. Cum să disipați rapid și eficient căldura este o problemă care trebuie luată în serios.

De ce este nevoie de design termic:

După cum știm cu toții, atunci când cipul nostru fotoelectric funcționează, acesta nu va converti 100% a curentului injectat în optoelectronica de ieșire și o parte din acesta va fi folosită ca pierdere de energie sub formă de căldură. Dacă o cantitate mare de căldură continuă să se acumuleze și nu poate fi eliminată în timp, aceasta va avea multe efecte adverse asupra performanței componentelor. În general, odată cu creșterea temperaturii, valoarea rezistenței scade și durata de viață a dispozitivelor va fi redusă, Performanță slabă, materiale îmbătrânite și componente deteriorate; În plus, temperatura ridicată va produce, de asemenea, stres și deformare pe material, reduce fiabilitatea și funcționarea defectuoasă a dispozitivului.

Există trei moduri de bază de transfer de căldură: conducerea căldurii, convecția căldurii și radiația de căldură.

Conducerea căldurii:

Cipul disipă căldura prin radiatorul din partea de jos, iar dispozitivul optic contactează carcasa pentru disiparea căldurii prin grăsime siliconică de disipare a căldurii, toate acestea aparținând conducției căldurii.

Convecția căldurii:

Convecția naturală folosește în principal forța de flotabilitate cauzată de diferența dintre densitatea fluidului la temperatură ridicată și cea scăzută pentru a face schimb de căldură. Este o metodă pasivă de disipare a căldurii, care este potrivită pentru mediul cu putere calorică scăzută. În telefoanele mobile, modulele optice și alte produse terminale, transferul de căldură prin convecție naturală este utilizat în principal.

Transferul de căldură prin convecție forțată este o metodă eficientă de disipare a căldurii cauzată de accelerarea schimbului de căldură fluidă prin surse externe de energie, cum ar fi pompele și ventilatoarele, ceea ce necesită investiții economice suplimentare. Este potrivit pentru situația de putere calorică mare și mediu cu disipare slabă a căldurii; Răcirea prin ventilator este de obicei folosită pentru modulele optice care lucrează în dulapuri sau întrerupătoare, care este un transfer de căldură tipic prin convecție forțată.

Radiația de căldură:

Procesul de transmitere a energiei prin unde electromagnetice. Radiația termică este procesul de emitere a undelor electromagnetice atunci când temperatura unui obiect este mai mare decât zero absolut. Transferul de căldură între două obiecte prin radiație termică se numește transfer de căldură prin radiație. Această metodă de disipare a căldurii este mai puțin utilizată în proiectarea termică din cauza eficienței sale slabe.