5G optik cihazların termal analizi
4G ile karşılaştırıldığında, 5G en az 9 ~ 10 kat artar. 5G ağı çağında, hangi 5G çözümü 5G iletişim cihazlarından ayrılmaz olursa olsun ve 5G, optik cihazlar için küçük hacim, yüksek entegrasyon, yüksek oran ve düşük güç tüketimi gibi daha yüksek ve daha yüksek gereksinimlere sahiptir. 5G ileri, orta ve geri iletim için yaygın olarak kullanılan başlıca cihaz hızları 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 geliştirilmesinin kaçınılmaz eğilimidir. Aynı zamanda, optik cihazların dahili termal yönetimi için daha yüksek gereksinimler de getirir. Dağılımın hızlı ve etkili bir şekilde nasıl ısıtılacağı ciddiye alınması gereken bir sorundur.
Termal tasarım neden gereklidir:
Hepimizin bildiği gibi, fotoelektrik çipimiz çalıştığında, enjekte edilen akımın% 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 konuşursak, sıcaklığın artmasıyla direnç değeri düşer ve cihazların hizmet ömrü azalır, Düşük performans, eskiyen malzemeler ve hasarlı bileşenler; Ek olarak, yüksek sıcaklık ayrıca malzeme üzerinde stres ve deformasyon üretecek, cihazın güvenilirliğini ve arızasını azaltacaktır.
Isı transferinin üç temel yolu vardır: ısı iletimi, ısı konveksiyon ve ısı radyasyon.
Isı iletimi:
Çip, ısıyı alttaki ısı emiciden dağıtır ve optik cihaz, ısı iletimine ait olan ısı dağılımı silikon gresi yoluyla ısı dağılımı için kabuğu temas eder.
Isı konveksiyon:
Doğal konveksiyon esas olarak ısı alışverişi için yüksek ve düşük sıcaklık sıvı yoğunluğu farkının neden olduğu yüzdürme kuvvetini kullanır. Kalorifik değeri düşük ortam için uygun olan pasif ısı dağılım yöntemidir. Cep telefonlarında, optik modüllerde ve diğer terminal ürünlerinde, doğal konveksiyon ısı transferi esas olarak kullanılmaktadır.
Zorunlu konveksiyon ısı transferi, pompalar ve fanlar gibi harici güç kaynakları aracılığıyla sıvı ısı değişimini hızlandırmanın neden olduğu ve ek ekonomik yatırım gerektiren etkili bir ısı dağılımı yöntemidir. Büyük kalorifik değer ve zayıf ısı dağılımı ortamı durumu için uygundur; Fan soğutma genellikle tipik bir zorunlu konveksiyon ısı transferi olan dolaplarda veya anahtarlarda çalışan optik modüller için kullanılır.
Isı radyasyon:
Elektromanyetik dalgalar aracılığıyla enerji iletimi işlemi. Termal radyasyon, bir nesnenin sıcaklığı mutlak sıfırdan yüksek olduğunda elektromanyetik dalgalar yayma işlemidir. İki nesne arasındaki ısı transferinin termal radyasyon yoluyla aktarılmasına radyasyon ısı transferi denir. Bu ısı dağıtma yöntemi, zayıf verimliliği nedeniyle termal tasarımda daha az kullanılmaktadır.
