5G telekom cihazı termal tasarım ilkesi

4G ile karşılaştırıldığında, 5G en az 9 ~ 10 kat artar. 5G ağı çağında, 5G çözümü ne olursa olsun 5G iletişim cihazlarından ayrılamaz ve 5G'nin optik cihazlar için küçük hacim, yüksek entegrasyon, yüksek oran ve düşük güç tüketimi gibi daha yüksek gereksinimleri vardır. 5G ileri, orta ve geri iletim için yaygın olarak kullanılan başlıca cihaz oranları 25G, 50G, 100G, 200G ve 400G optik cihazlardır, Bunlar arasında 25G ve 100G optik cihazlar en yaygın kullanılan 5G iletişim cihazlarıdır.

Daha yüksek hız ve daha küçük hacim ile bu, optik cihazların gelişiminin kaçınılmaz eğilimidir. Aynı zamanda, optik cihazların dahili termal yönetimi için daha yüksek gereksinimleri de beraberinde getirir. Isı dağılımının hızlı ve etkili bir şekilde nasıl yapılacağı ciddiye alınması gereken bir sorundur.

Termal tasarım neden gereklidir:

Hepimizin bildiği gibi, fotoelektrik çipimiz çalıştığında enjekte edilen akımın yüzde 100'ünü çıkış optoelektroniklerine dönüştürmeyecek ve bir kısmı ısı şeklinde enerji kaybı olarak kullanılacaktır. Büyük miktarda ısı birikmeye devam ederse ve zamanında ortadan kaldırılamazsa, bileşenlerin performansı üzerinde birçok olumsuz etkisi olacaktır. Genel olarak sıcaklığın artmasıyla birlikte direnç değeri düşer ve cihazların kullanım ömürleri kısalır. Düşük performans, eskiyen malzemeler ve zarar görmüş bileşenler; Ayrıca, yüksek sıcaklık da malzeme üzerinde stres ve deformasyon üretecek, cihazın güvenilirliğini ve arızasını azaltacaktır.

Isı transferinin üç temel yolu vardır: ısı iletimi, ısı konveksiyonu ve ısı radyasyonu.

ısı iletimi:

Çip, ısıyı alttaki ısı emiciden dağıtır ve optik cihaz, tümü ısı iletimine ait olan ısı dağılımı silikon gres yoluyla ısı dağılımı için kabuğa temas eder.

Isı konveksiyonu:

Doğal konveksiyon, ısıyı değiştirmek için esas olarak yüksek ve düşük sıcaklıktaki sıvı yoğunluğu farkından kaynaklanan kaldırma kuvvetini kullanır. Isıl değeri düşük ortamlar için uygun olan pasif bir ısı yayma yöntemidir. Cep telefonlarında, optik modüllerde ve diğer terminal ürünlerinde ağırlıklı olarak doğal konveksiyon ısı transferi kullanılır.

Zorlanmış konveksiyon ısı transferi, pompalar ve fanlar gibi harici güç kaynakları yoluyla akışkan ısı değişiminin hızlandırılmasıyla oluşan ve ek ekonomik yatırım gerektiren verimli bir ısı dağıtma yöntemidir. Büyük kalorifik değer ve zayıf ısı dağılımı ortamı durumu için uygundur; Fanlı soğutma genellikle kabinlerde veya anahtarlarda çalışan optik modüller için kullanılır ve bu, tipik bir zorlamalı konveksiyon ısı transferidir.

Isı radyasyonu:

Elektromanyetik dalgalar aracılığıyla enerji iletme işlemi. Termal radyasyon, bir nesnenin sıcaklığı mutlak sıfırdan yüksek olduğunda elektromanyetik dalgalar yayma işlemidir. İki cisim arasında ısıl ışınım yoluyla ısı transferine ışınım ısı transferi denir. Bu ısı dağıtma yöntemi, düşük verimliliği nedeniyle termal tasarımda daha az kullanılır.