Thermische analyse van optische 5G-apparaten
In vergelijking met 4G neemt 5G met minstens 9 ~ 10 keer toe. In het tijdperk van het 5G-netwerk maakt het niet uit welke 5G-oplossing onlosmakelijk verbonden is met 5G-communicatieapparaten, en 5G heeft steeds hogere eisen voor optische apparaten, zoals klein volume, hoge integratie, hoge snelheid en laag stroomverbruik. De belangrijkste veelgebruikte apparaatsnelheden voor 5G voorwaartse, midden- en achtertransmissie zijn 25G, 50G, 100G, 200G en 400G optische apparaten, waaronder 25G- en 100G optische apparaten zijn de meest gebruikte 5G-communicatieapparaten.
Met de hogere snelheid en het kleinere volume is dit de onvermijdelijke trend van de ontwikkeling van optische apparaten. Tegelijkertijd stelt het ook hogere eisen aan het interne thermische beheer van optische apparaten. Hoe snel en effectief warmteafvoer is een probleem dat serieus moet worden genomen.
Waarom is thermisch ontwerp nodig:
Zoals we allemaal weten, wanneer onze foto-elektrische chip werkt, zal deze niet 100% van de geïnjecteerde stroom omzetten in output 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 geëlimineerd, zal dit veel nadelige effecten hebben op de prestaties van componenten. Over het algemeen neemt met de toename van de temperatuur de weerstandswaarde af en wordt de levensduur van apparaten verkort, slechte prestaties, verouderde materialen en beschadigde componenten; Bovendien zal hoge temperatuur ook stress en vervorming op het materiaal veroorzaken, de betrouwbaarheid en storing van het apparaat verminderen.
Er zijn drie basismanieren 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 warmteafvoer siliconenvet, die allemaal behoren tot warmtegeleiding.
Warmte convectie:
Natuurlijke convectie maakt voornamelijk gebruik van de drijfkracht veroorzaakt door het verschil in hoge en lage temperatuur vloeistofdichtheid om warmte uit te wisselen. Het is een passieve warmteafvoermethode, die geschikt is voor de omgeving met een lage calorische waarde. In mobiele telefoons, optische modules en andere terminalproducten wordt voornamelijk natuurlijke convectiewarmteoverdracht gebruikt.
Geforceerde convectiewarmteoverdracht is een efficiënte warmteafvoermethode die wordt veroorzaakt door het versnellen van de vloeistofwarmte-uitwisseling via externe energiebronnen 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 convectiewarmteoverdracht is.
Warmtestraling:
Het proces van het overbrengen van energie door elektromagnetische golven. Thermische straling is het proces van het uitzenden van elektromagnetische golven wanneer de temperatuur van een object hoger is dan het absolute nulpunt. De overdracht van warmte tussen twee objecten door middel van thermische straling wordt stralingswarmteoverdracht genoemd. Deze warmteafvoermethode wordt minder gebruikt in thermisch ontwerp vanwege de slechte efficiëntie.
