Toplotna analiza 5G optičnih naprav
V primerjavi s 4G , 5G poveča za vsaj 9 ~ 10 krat. V obdobju 5G omrežja, ne glede na to, kakšna 5G rešitev je neločljiva od 5G komunikacijskih naprav, 5G pa ima višje in višje zahteve za optične naprave, kot so majhna prostornina, visoka integracija, visoka hitrost in majhna poraba električne energije. Glavne pogosto uporabljene stopnje naprav za 5G naprej, srednji in zadnji prenos so 25G, 50G, 100G, 200G in 400G optične naprave, Med njimi so 25G in 100G optične naprave najbolj razširjene 5G komunikacijske naprave.
Z večjo hitrostjo in manjšo prostornino je to neizogibni trend razvoja optičnih naprav. Hkrati prinaša tudi višje zahteve za notranje toplotno upravljanje optičnih naprav. Kako hitro in učinkovito razsip toplote je problem, ki ga je treba jemati resno.
Zakaj je potrebna toplotna zasnova:
Kot vsi vemo, ko bo naš fotoelektrični čip deloval, ne bo spremenil 100% injiciranega toka v izhodno optoelektroniko, del pa bo uporabljen kot izguba energije v obliki toplote. Če se velika količina toplote še naprej kopiči in je ni mogoče pravočasno odpraviti, bo imela številne škodljive učinke na delovanje komponent. Na splošno se bo s povečanjem temperature vrednost odpornosti zmanjšala in zmanjšala se bo življenjska doba naprav, slabo delovanje, materiali za staranje in poškodovani sestavni deli; Poleg tega bo visoka temperatura proizvajala tudi stres in deformacije na materialu, zmanjšala zanesljivost in okvaro naprave.
Obstajajo trije osnovni načini prenosa toplote: toplotna prevodnost, konvekcija toplote in toplotno sevanje.
Toplotna prevodnost:
Čip razceplja toploto skozi grelni pomivalnik na dnu, optična naprava pa stika lupine za toplotno disipacijo s pomočjo silikonske masti za toplotno disipacijo, vse to spada v toplotno prevodnost.
Konvekcija toplote:
Naravna konvekcija za izmenjavo toplote uporablja predvsem silo plovnosti, ki jo povzroča razlika visoke in nizkotemperaturne gostote tekočine. Gre za pasivno metodo disipacije toplote, ki je primerna za okolje z nizko kalorično vrednostjo. V mobilnih telefonih, optičnih modulih in drugih terminalskih izdelkih se predvsem uporablja naravni konvekcijski prenos toplote.
Prisilni konvekcijski prenos toplote je učinkovita metoda razsipanja toplote, ki jo povzroča pospeševanje izmenjave toplote s tekočinami prek zunanjih virov energije, kot so črpalke in ventilatorji, kar zahteva dodatne gospodarske naložbe. Primeren je za položaj velike kalorične vrednosti in slabo okolje za razsip toplote; Hlajenje ventilatorja se običajno uporablja za optične module, ki delujejo v omarah ali stikalih, kar je tipičen prisilni prenos konvekcije toplote.
Toplotno sevanje:
Postopek prenosa energije skozi elektromagnetne valove. Toplotno sevanje je proces oddajanja elektromagnetnih valov, ko je temperatura objekta višja od absolutne ničle. Prenos toplote med dvema predmetoma skozi toplotno sevanje se imenuje sevanje prenos toplote. Ta metoda razsipanja toplote se zaradi svoje slabo učinkovite rabe manj uporablja pri toplotni zasnovi.
