Principio di progettazione termica del dispositivo di telecomunicazione 5G
Rispetto al 4G, il 5G aumenta di almeno 9 ~ 10 volte. Nell'era della rete 5G, indipendentemente dalla soluzione 5G è inseparabile dai dispositivi di comunicazione 5G e il 5G ha requisiti sempre più elevati per i dispositivi ottici, come volume ridotto, alta integrazione, velocità elevata e basso consumo energetico. Le principali velocità dei dispositivi comunemente utilizzate per la trasmissione in avanti, centrale e posteriore 5G sono i dispositivi ottici 25G, 50G, 100G, 200G e 400G. Tra questi, i dispositivi ottici 25G e 100G sono i dispositivi di comunicazione 5G più utilizzati.
Con la maggiore velocità e il volume minore, questa è l'inevitabile tendenza dello sviluppo di dispositivi ottici. Allo stesso tempo, comporta anche requisiti più elevati per la gestione termica interna dei dispositivi ottici. Come dissipare il calore in modo rapido ed efficace è un problema che deve essere preso sul serio.
Perché è necessaria la progettazione termica:
Come tutti sappiamo, quando il nostro chip fotoelettrico funziona, non convertirà il 100 percento della corrente iniettata in optoelettronica in uscita e parte di essa verrà utilizzata come perdita di energia sotto forma di calore. Se una grande quantità di calore continua ad accumularsi e non può essere eliminata in tempo, avrà molti effetti negativi sulle prestazioni dei componenti. In generale, con l'aumento della temperatura, il valore di resistenza diminuisce e la durata dei dispositivi sarà ridotta, scarse prestazioni, materiali invecchiati e componenti danneggiati; Inoltre, l'alta temperatura produrrà anche sollecitazioni e deformazioni sul materiale, riducendo l'affidabilità e il malfunzionamento del dispositivo.
Esistono tre modi fondamentali di trasferimento del calore: conduzione del calore, convezione del calore e irraggiamento del calore.
Conduzione di calore:
Il chip dissipa il calore attraverso il dissipatore di calore nella parte inferiore e il dispositivo ottico entra in contatto con il guscio per la dissipazione del calore attraverso il grasso siliconico per la dissipazione del calore, che appartiene tutti alla conduzione del calore.
Convezione termica:
La convezione naturale utilizza principalmente la forza di galleggiamento causata dalla differenza di densità del fluido ad alta e bassa temperatura per scambiare calore. È un metodo di dissipazione del calore passivo, adatto per ambienti a basso potere calorifico. Nei telefoni cellulari, nei moduli ottici e in altri prodotti terminali viene utilizzato principalmente il trasferimento di calore per convezione naturale.
Il trasferimento di calore per convezione forzata è un metodo efficiente di dissipazione del calore causato dall'accelerazione dello scambio termico del fluido attraverso fonti di alimentazione esterne come pompe e ventole, che richiede un investimento economico aggiuntivo. È adatto per la situazione di grande potere calorifico e ambiente di scarsa dissipazione del calore; Il raffreddamento della ventola viene solitamente utilizzato per i moduli ottici che lavorano in armadi o interruttori, che è un tipico trasferimento di calore per convezione forzata.
Radiazione termica:
Il processo di trasmissione di energia attraverso le onde elettromagnetiche. La radiazione termica è il processo di emissione di onde elettromagnetiche quando la temperatura di un oggetto è superiore allo zero assoluto. Il trasferimento di calore tra due oggetti attraverso la radiazione termica è chiamato trasferimento di calore per radiazione. Questo metodo di dissipazione del calore è meno utilizzato nella progettazione termica a causa della sua scarsa efficienza.
