Thermisch ontwerpprincipe van het 5G-telecomapparaat
In vergelijking met 4G neemt 5G minstens 9 ~ 10 keer toe. In het tijdperk van het 5G-netwerk, ongeacht welke 5G-oplossing onlosmakelijk verbonden is met 5G-communicatieapparaten, en 5G stelt steeds hogere eisen aan optische apparaten, zoals een klein volume, hoge integratie, hoge snelheid en laag stroomverbruik. De belangrijkste veelgebruikte apparaatsnelheden voor 5G voorwaartse, midden- en achterwaartse transmissie zijn 25G, 50G, 100G, 200G en 400G optische apparaten. Onder hen zijn 25G en 100G optische apparaten de meest gebruikte 5G-communicatieapparaten.
Met de hogere snelheid en het kleinere volume is dit de onvermijdelijke trend in de ontwikkeling van optische apparaten. Tegelijkertijd stelt het ook hogere eisen aan het interne thermische beheer van optische apparaten. Het snel en effectief afvoeren van warmte is een probleem dat serieus moet worden genomen.
Waarom is thermisch ontwerp nodig:
Zoals we allemaal weten, zal onze foto-elektrische chip, wanneer hij werkt, niet 100 procent van de geïnjecteerde stroom omzetten in opto-elektronica, en een deel ervan zal worden gebruikt als energieverlies in de vorm van warmte. Als een grote hoeveelheid warmte zich blijft ophopen en niet op tijd kan worden verwijderd, heeft dit veel nadelige gevolgen voor de prestaties van componenten. Over het algemeen neemt de weerstandswaarde af met de toename van de temperatuur en wordt de levensduur van apparaten verkort. Slechte prestaties, verouderde materialen en beschadigde componenten; Bovendien zal hoge temperatuur ook spanning en vervorming van het materiaal veroorzaken, de betrouwbaarheid en storing van het apparaat verminderen.
Er zijn drie fundamentele manieren van warmteoverdracht: warmtegeleiding, warmteconvectie en warmtestraling.
Warmtegeleiding:
De chip voert warmte af via het koellichaam aan de onderkant en het optische apparaat maakt contact met de schaal voor warmteafvoer door siliconenvet voor warmteafvoer, die allemaal tot warmtegeleiding behoren.
Warmte convectie:
Natuurlijke convectie gebruikt voornamelijk de drijfkracht die wordt veroorzaakt door het verschil in vloeistofdichtheid bij hoge en lage temperatuur om warmte uit te wisselen. Het is een passieve warmteafvoermethode, die geschikt is voor omgevingen met een lage calorische waarde. In mobiele telefoons, optische modules en andere eindproducten wordt voornamelijk natuurlijke convectiewarmteoverdracht gebruikt.
Warmteoverdracht via geforceerde convectie is een efficiënte methode voor warmtedissipatie die wordt veroorzaakt door het versnellen van vloeistofwarmte-uitwisseling via externe stroombronnen zoals pompen en ventilatoren, wat extra economische investeringen vereist. Het is geschikt voor de situatie van grote calorische waarde en slechte warmteafvoeromgeving; Ventilatorkoeling wordt meestal gebruikt voor optische modules die in kasten of schakelaars werken, wat een typische geforceerde convectie warmteoverdracht is.
Warmtestraling:
Het proces van het overbrengen van energie door elektromagnetische golven. Thermische straling is het proces waarbij elektromagnetische golven worden uitgezonden wanneer de temperatuur van een object hoger is dan het absolute nulpunt. De overdracht van warmte tussen twee objecten door middel van warmtestraling wordt stralingswarmteoverdracht genoemd. Deze warmteafvoermethode wordt minder gebruikt bij thermisch ontwerp vanwege de slechte efficiëntie.
