5G телеком устройство Термичен анализ

В сравнение с 4G, 5G се увеличава с поне 9 ~ 10 пъти. В ерата на 5G мрежата, независимо какво 5G решение е неделимо от 5G комуникационните устройства, а 5G има все по-високи изисквания за оптични устройства, като малък обем, висока интеграция, висока скорост и ниска консумация на енергия. Основните често използвани скорости на устройства за 5G предаване напред, средно и обратно са 25G, 50G, 100G, 200G и 400G оптични устройства. Сред тях 25G и 100G оптични устройства са най-широко използваните 5G комуникационни устройства.

С по-високата скорост и по-малкия обем това е неизбежната тенденция в развитието на оптичните устройства. В същото време той носи и по-високи изисквания за вътрешното термично управление на оптичните устройства. Как бързо и ефективно да се разсейва топлината е проблем, който трябва да се вземе сериозно.

Защо е необходим топлинен дизайн:

Както всички знаем, когато нашият фотоелектрически чип работи, той няма да преобразува 100 процента от инжектирания ток в изходна оптоелектроника и част от него ще се използва като загуба на енергия под формата на топлина. Ако голямо количество топлина продължи да се натрупва и не може да бъде елиминирано навреме, това ще има много неблагоприятни ефекти върху работата на компонентите. Най-общо казано, с повишаването на температурата, стойността на съпротивлението намалява и експлоатационният живот на устройствата ще бъде намален, лоша производителност, стареене на материали и повредени компоненти; В допълнение, високата температура също ще доведе до напрежение и деформация на материала, ще намали надеждността и неизправността на устройството.

Има три основни начина за пренос на топлина: топлопроводимост, топлинна конвекция и топлинно излъчване.

Топлопроводимост:

Чипът разсейва топлината през радиатора в долната част, а оптичното устройство контактува с обвивката за разсейване на топлината чрез силиконова грес за разсейване на топлината, всички от които принадлежат към топлопроводимостта.

Топлинна конвекция:

Естествената конвекция използва основно силата на плаваемост, причинена от разликата в плътността на флуида при висока и ниска температура за обмен на топлина. Това е пасивен метод за разсейване на топлината, който е подходящ за среда с ниска калоричност. В мобилните телефони, оптичните модули и други крайни продукти се използва главно пренос на топлина чрез естествена конвекция.

Преносът на топлина с принудителна конвекция е ефективен метод за разсейване на топлината, причинен от ускоряване на топлообмена на флуида чрез външни източници на енергия като помпи и вентилатори, което изисква допълнителни икономически инвестиции. Подходящ е за ситуация с висока калоричност и среда с лошо разсейване на топлината; Вентилаторното охлаждане обикновено се използва за оптични модули, работещи в шкафове или превключватели, което е типичен пренос на топлина с принудителна конвекция.

Топлинно излъчване:

Процесът на предаване на енергия чрез електромагнитни вълни. Топлинното излъчване е процес на излъчване на електромагнитни вълни, когато температурата на даден обект е по-висока от абсолютната нула. Преносът на топлина между два обекта чрез топлинно излъчване се нарича радиационен топлопренос. Този метод на разсейване на топлината се използва по-малко в топлинния дизайн поради ниската му ефективност.