Sıcaklık ve besleme gerilimi

Sıcaklık ve Vcc, insanların atladığı iki DDM ölçülen değeridir — ta ki “sorunsuzdu” denen bir modül her öğleden sonra çırpınmaya başlayana ya da bir parti bir yıl erken ölene kadar. Sıcaklık; lazer yaşlanmasını, dalga boyunu, bias akımını ve alıcı hassasiyetini yönlendirir; gerilim ise modülün elektroniğinin hiç çalışıp çalışmayacağını belirler. Bu sayfa bu iki sayının ne anlama geldiğini, onları neyin değiştirdiğini, onların da sırayla neyi değiştirdiğini ve onlarla ne yapılacağını açıklar.

Sıcaklık

Neyin ölçüldüğü

Sensör, modül PCB’si üzerinde veya kontrolör içinde bulunur; lazer die üzerinde değil. Kasadan birkaç derece yüksek ve lazer bağlantı noktasının oldukça altında bir değer okur. Veri sayfalarındaki kasa sıcaklığı değerleri gövdeyi ifade eder; DDM değeri onu bir ofsetle izler.

Sınıf	Kasa sıcaklığı	Nerede
Ticari (C-temp)	0 … +70 °C	çoğu veri merkezi ve kurumsal optik
Genişletilmiş (E-temp)	−5 … +70 veya −10 … +80 °C	birçok uzun erişimli ve PON modülü
Endüstriyel (I-temp)	−40 … +85 °C	dış mekân, baz istasyonu, endüstriyel anahtarlar

Tipik okumalar: tezgâhta 20–35 °C, dolu bir anahtarda 25–55 °C, zayıf hava akışına sahip yoğun bir 1U ön panelde veya bir 10GBASE-T bakır komşuyla 60–70 °C.

Sıcaklığın neyi değiştirdiği

Etki	Büyüklük	Sonuç
Lazer dalga boyu	DFB ≈ 0,08–0,1 nm/°C; VCSEL ≈ 0,06 nm/°C; mod atlamalarıyla FP ≈ 0,3–0,5 nm/°C	CWDM (20 nm ızgara, ±6,5 nm filtre) soğutmasız bir DFB’yi 0–70 °C aralığında tolere eder; DWDM (0,8 nm ızgara) etmez — bu yüzden TEC soğutmalı lazerler kullanılır (Dalga boyu bantları)
Eşik ve bias akımı	DFB için ≈ +1 %/°C	APC bias akımını yükseltir; bkz. Tx bias ve lazer yaşlanması
Sabit akımda çıkış gücü	sıcaklıkla düşer	sürücü sınırına kadar APC tarafından gizlenir
Alıcı hassasiyeti	25 °C’den 70 °C’ye 0,5–1 dB bozulur; APD kazancı sıcaklığa güçlü biçimde bağımlıdır (dahili olarak telafi edilir)	sınırda bağlantılar sıcak günlerde arızalanır
Lazer ömrü	her +10 °C’de kabaca yarıya iner (Arrhenius)	65 °C’deki bir modül, 45 °C’dekine göre yaklaşık dört kat daha hızlı yaşlanır
DDM doğruluğu	kalibrasyon, çalışma aralığı boyunca spesifikasyon içinde kalır; dışında okumalar kayar	sınırlara yakınken daha az güvenin
Yüksek alarmda modül davranışı	önce bayrak; ardından satıcıya bağlı: kısma, Tx susturma veya hiçbir şey; hostlar portu devre dışı bırakabilir	Güç ve ısı

Isı nereden gelir

Modülün kendi güç tüketimi: 0,8 W (SFP+ SR) ile 15–20 W (800G, koherent ZR) arasında.
Yoğun bir ön paneldeki komşular — en sıcak kafes genellikle ortadaki olur.
Hava akışı yönü uyumsuzluğu (önden arkaya şasi ile arkadan öne modüller), tıkalı filtreler, eksik kör paneller ve toz kapaksız boş kafesler.
1,5 W için tasarlanmış bir kafeste 2,5–4 W çeken bakır SFP+ (10GBASE-T), hem kendini hem de her iki komşusunu ısıtır.
Muhafaza: bir ev yönlendiricisinin içindeki bir PON çubuğu veya kapalı bir dış mekân kutusundaki bir modül, ortamdan 15–25 °C daha yüksek sıcaklıkta çalışır.

Eşikler

Ticari bir modül için tipik fabrika eşikleri: yüksek alarm 75–80 °C, yüksek uyarı 70 °C, düşük uyarı −5 … 0 °C, düşük alarm −10 … −5 °C. 68 °C’de yaşayan bir modül “alarm yok, demek ki sorunsuz” değildir — anma değerinin sınırında, ömrü dörtte birine inmiş biçimde çalışıyordur (Eşikler ve alarmlar).

Soğutmalı lazerler: lazer sıcaklığı ve TEC akımı

DWDM, birçok ER/ZR ve 100G LR4 modülü bir termoelektrik soğutucu taşır. Bunu iki isteğe bağlı ölçülen değer tanımlar: lazer sıcaklığı (tipik olarak 25–45 °C’de tutulan, ±0,1–0,5 °C hassasiyetle korunan ayar noktası) ve TEC akımı (işaretli: pozitif = soğutma, negatif = ısıtma; maksimumun yüzdesi veya mA cinsinden). %100’e yakın bir TEC, modülün ortamıyla mücadele ettiği ve dalga boyunun filtreden çıkmak üzere olduğu anlamına gelir; artık ayar noktasını tutamayan bir lazer sıcaklığı ise TEC’in arızalandığı anlamına gelir (Ayarlanabilir alıcı-vericiler).

Besleme gerilimi

Neyin ölçüldüğü

Vcc, modülün içinde, konektörden, ani akım sınırlayıcıdan ve filtreden sonra ölçülür — tipik olarak host rayının 50–150 mV altında. Spesifikasyon: 3,3 V ± 5 % (3,135–3,465 V). Tipik eşikler: düşük alarm 2,9–3,0 V, düşük uyarı 3,1 V, yüksek uyarı 3,5 V, yüksek alarm 3,6 V.

Gerilim size ne anlatır

Okuma	Anlam
3,20–3,40 V, kararlı	normal
3,10–3,20 V	host rayı zayıf veya port yüklü (yüksek güçlü modül, çok sayıda komşu); tam trafik altında izleyin
< 3,1 V veya yük altında düşüyor	gerilim çöküşü: sıfırlanmalar, LOS patlamaları, Tx arızası, “modül algılanmadı” döngüleri; bir host güç sorunu, bir optik sorunu değil
> 3,47 V	host regülatör arızası; modül ömrünü kısaltabilir
0,00 V veya 6,55 V	kalibrasyon veya okuma hatası, fizik değil (Doğruluk ve sınırlar)
Bir karttaki birkaç modülün tümü düşük	kartın 3,3 V rayı veya konektörü; eski bir hat kartına yüksek güçlü modüller eklendikten sonra tipiktir

Vcc, nadiren yavaş bir bozulmayı açıklar ama genellikle trafik yükünü veya aynı karttaki başka bir yerde modül takılmasını izleyen aralıklı arızaları açıklar. Ayrıca bir modül “ölü” olduğunda tezgâhta kontrol edilecek ilk şeydir: modülün güç sınıfını sağlayamayan bir programlayıcı veya yuva, bunu düşük Vcc olarak veya okumalar sırasında sıfırlanan bir modül olarak gösterir (EEPROM okuma ve yazma hataları).

Kontrol listesi

Sıcaklığı ve Vcc’yi optik değerlerle birlikte okuyun; kaydedin.
Sıcaklığı komşu modüllerle karşılaştırın — serin bir sırada sıcak olan tek bir modül kendi sorunudur (yüksek güç sınıfı, arıza); sıcak bir sıra ise hava akışı sorunudur.
Çırpınmaları günün saatiyle ve sıcaklık eğilimleriyle ilişkilendirin.
Soğutmalı modüllerde yalnızca kasa sıcaklığını değil, TEC akımını ve lazer sıcaklığını da izleyin.
Vcc düşüşlerini trafik tepe noktalarıyla ve başka modüllerin takılmasıyla ilişkilendirin.
Elinizden geldiğince modülleri 60 °C’nin altında tutun — bu, mevcut en ucuz ömür uzatma yöntemidir.

CodingBox’ta

DDM, sıcaklığı ve Vcc’yi modülün kendi eşiklerine göre gösterir ve kaydeder; isteğe bağlı lazer sıcaklığı ve TEC akımı ölçülen değerleri, bunları uygulayan modüllerde görünür. Eşikler EEPROM editor içinde düzenlenebilir — bir sıcaklık uyarısını, ortamınızın asla ulaşmaması gereken bir düzeye sıkılaştırmak meşru bir kullanımdır.

Ticari, genişletilmiş ve endüstriyel sınıflar, sınıf başına tipik eşik çiftleri ve sıcaklıkla modülün içinde neyin değiştiği: Sıcaklık sınıfları.

Bu materyalde bir yanlışlık veya hata bulursanız ilgili bölümü seçin ve Ctrl+Enter tuşlarına basarak .