Thiết bị viễn thông 5G Phân tích nhiệt

So với 4G, 5G tăng ít nhất 9 ~ 10 lần. Trong thời đại của mạng 5G, bất kể giải pháp 5G nào cũng không thể tách rời khỏi các thiết bị liên lạc 5G và 5G có các yêu cầu ngày càng cao hơn đối với các thiết bị quang học, chẳng hạn như khối lượng nhỏ, tích hợp cao, tốc độ cao và mức tiêu thụ điện năng thấp. Tốc độ thiết bị chính thường được sử dụng để truyền 5G tiến, giữa và sau là thiết bị quang 25G, 50G, 100G, 200G và 400G. Trong số đó, thiết bị quang 25G và 100G là thiết bị liên lạc 5G được sử dụng rộng rãi nhất.

Với tốc độ cao hơn và khối lượng nhỏ hơn, đây là xu hướng tất yếu của sự phát triển của các thiết bị quang học. Đồng thời, nó cũng mang lại những yêu cầu cao hơn đối với việc quản lý nhiệt bên trong của các thiết bị quang học. Làm thế nào để tản nhiệt nhanh chóng và hiệu quả là một vấn đề cần được coi trọng.

Tại sao thiết kế nhiệt là cần thiết:

Như chúng ta đã biết, khi chip quang điện của chúng ta hoạt động, nó sẽ không chuyển đổi 100 phần trăm dòng điện được đưa vào thành quang điện tử đầu ra và một phần của nó sẽ được sử dụng làm tổn thất năng lượng dưới dạng nhiệt. Nếu một lượng nhiệt lớn tiếp tục tích tụ và không được loại bỏ kịp thời sẽ gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của các linh kiện. Nói chung, với sự gia tăng nhiệt độ, giá trị điện trở giảm và tuổi thọ của thiết bị sẽ giảm, Hiệu suất kém, vật liệu lão hóa và các bộ phận bị hư hỏng; Ngoài ra, nhiệt độ cao cũng sẽ sinh ra ứng suất và biến dạng trên vật liệu, làm giảm độ tin cậy và hỏng hóc của thiết bị.

Có 3 cách truyền nhiệt cơ bản là dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt.

Sự dẫn nhiệt:

Con chip tản nhiệt thông qua tản nhiệt ở phía dưới và thiết bị quang học tiếp xúc với vỏ để tản nhiệt thông qua mỡ silicon tản nhiệt, tất cả đều thuộc về dẫn nhiệt.

Đối lưu nhiệt:

Đối lưu tự nhiên chủ yếu sử dụng lực nổi do sự khác biệt về mật độ chất lỏng ở nhiệt độ cao và thấp để trao đổi nhiệt. Đây là phương pháp tản nhiệt thụ động, phù hợp với môi trường có nhiệt trị thấp. Trong điện thoại di động, mô-đun quang học và các sản phẩm đầu cuối khác, truyền nhiệt đối lưu tự nhiên chủ yếu được sử dụng.

Truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức là một phương pháp tản nhiệt hiệu quả do tăng tốc quá trình trao đổi nhiệt của chất lỏng thông qua các nguồn năng lượng bên ngoài như máy bơm và quạt, đòi hỏi đầu tư kinh tế bổ sung. Nó phù hợp với tình huống nhiệt trị lớn và môi trường tản nhiệt kém; Làm mát bằng quạt thường được sử dụng cho các mô-đun quang làm việc trong tủ hoặc công tắc, đây là phương pháp truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức điển hình.

Bức xạ nhiệt:

Quá trình truyền năng lượng nhờ sóng điện từ. Bức xạ nhiệt là quá trình phát ra sóng điện từ khi nhiệt độ của vật cao hơn độ không tuyệt đối. Sự truyền nhiệt giữa hai vật thông qua bức xạ nhiệt gọi là sự truyền nhiệt bức xạ. Phương pháp tản nhiệt này ít được sử dụng trong thiết kế nhiệt vì hiệu quả kém.