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En la discusión sobre la selección de separadores magnéticos para teléfonos móviles, las ferritas y los nanocristales a menudo se comparan en una sola tabla: quién tiene una alta conductividad magnética, quién tiene una alta sensibilidad magnética saturada y quién es más delgado. Estos parámetros son, por supuesto, importantes, pero cuando la Potencia de carga se empuja de 15w a 25w y el presupuesto de espesor se presiona cerca de 0,1 mm, lo que realmente determina si el esquema puede aterrizar a menudo no es el "alto o bajo" de un determinado parámetro, sino el límite expuesto por el sistema de materiales cuando la Potencia y el espesor se presionan al mismo tiempo.
Las posiciones fronterizas de las ferritas y los nanocristales son diferentes, y el modo de falla después de cruzar la frontera también es diferente.
15w es la zona de confort de la ferrita y 25w comienza a acercarse al límite
En el módulo de carga inalámbrica Qi de 15w, el aislamiento magnético de ferrita es una opción madura y económica durante mucho tiempo. Su resistencia es alta, la pérdida de vórtice se puede ignorar y la pérdida de estancamiento magnético en la banda de 110 - 205 kHz también está en un nivel controlable. Las láminas de ferritas orientadas a la carga inalámbrica tienen una conductividad magnética de 200 a 500 a 100 - 200 khz, y el espesor de 0,1 a 0,26 MM es un rango común.
Pero la inducción magnética saturada de la ferrita BS es de solo 0,35 - 0,45 T. cuando la Potencia aumenta a 25w, el valor absoluto de la densidad de flujo magnético de trabajo aumenta simultáneamente, y el punto de trabajo de la placa magnética de la ferrita comienza a acercarse a la zona saturada. La saturación en sí misma no es un "fallo repentino", sino un proceso gradual: la permeabilidad disminuye con el aumento de la densidad de flujo magnético, las líneas de campo magnético penetran cada vez más en los separadores magnéticos para entrar en la placa trasera metálica, y la pérdida de vórtice y el aumento de la temperatura local aumentan. En los módulos de 15w, la pérdida de vórtice de la placa trasera metálica puede reducir la eficiencia entre un 18% y un 25% sin el uso de separadores magnéticos; Después de adoptar una placa magnética de nanocristales de alto rendimiento, la pérdida de vórtice se puede reducir por debajo del 3%, la eficiencia general se mejora en 8 - 12 puntos porcentuales y el aumento de temperatura en la parte posterior se reduce en 6 - 10 grados celsius. Este conjunto de datos se amplificará aún más en el escenario de 25w, ya que la densidad de flujo magnético de trabajo es mayor y el margen que deja la ferrita a la "zona lineal" es más estrecho.
El BS de los nanocristales es de aproximadamente 1,2 - 1,25 t, aproximadamente el triple que el de las ferritas. Esto significa que bajo la misma densidad de flujo magnético, el punto de trabajo de los nanocristales está más lejos de la zona saturada. Cuando la conductividad magnética es igual a 600, los nanocristales solo necesitan 0,11 mm para lograr un efecto de conducción magnética equivalente a la ferrita de 0,27 mm; En las mismas condiciones de prueba, la eficiencia de carga del esquema de nanocristales es aproximadamente 2,5 puntos porcentuales más alta que la de la ferrita, y la temperatura de la superficie del equipo aumenta de 7 a 8 grados Celsius menos. El significado de ingeniería de este conjunto de datos no es que "los nanocristales sean mejores en general", sino que bajo la restricción cruzada de alta potencia de tipo delgado, el límite de saturación de las ferritas se toca antes que los nanocristales.
La compresión del espesor cambia el orden de falla, no solo los valores
El espesor se comprime de 0,27 mm a 0,11 mm, la sección disminuye en aproximadamente un 60% y el flujo magnético que el mismo sistema de materiales puede soportar disminuye simultáneamente. Para las ferritas, esta compresión comprime directamente el margen de saturación: el punto de trabajo original, que apenas cayó en la zona segura a 15w, puede entrar en la zona no lineal a 25w. Para los nanocristales, los altos BS proporcionan un punto de partida de margen de saturación más amplio, pero cuando el espesor se comprime por debajo de 0,08 mm, la reducción de la sección transversal todavía reducirá el margen, incluso si los BS alcanzan 1,25 t, la alta potencia o el aumento del desplazamiento de la bobina todavía pueden entrar en la zona no lineal.
Esto significa que el orden de falla de los dos tipos de materiales en el adelgazamiento es diferente. Lo primero que encuentran las ferritas es generalmente la disminución de la capacidad de guía de flujo magnético causada por la saturación, que se manifiesta en el aumento de las fugas de flujo magnético, el aumento de los vórtices en la placa posterior del metal y el deterioro del aumento de la temperatura. Lo primero que encuentran los nanocristales puede ser la pérdida de permeabilidad efectiva causada por el proceso de trituración magnética: para controlar el vórtice en una fina capa, la tira debe triturar el magnetismo, la brecha de aire equivalente formada por la brecha de escombros reducirá la permeabilidad efectiva en mu ', y la permeabilidad efectiva de la placa magnética de separación nanocristalina terminada suele caer en el rango de 150 - 2000, muy por debajo del valor inicial de la tira. Cuando el espesor se comprime aún más, el espacio tolerante a fallas diseñado por los parámetros magnéticos rotos y el número de capas se reduce simultáneamente, y el impacto de la fluctuación del lote de mu 'en la coincidencia de resonancia se amplifica.
La División de la composición de la pérdida: la "limpieza" de las ferritas y la "dependencia del proceso" de los nanocristales
La composición de la pérdida de ferritas en las bandas de carga NFC e inalámbrica es relativamente "limpia". La resistencia es alta, la pérdida de vórtice es insignificante, y las principales fuentes de mu "son la pérdida de estancamiento magnético y la pérdida residual. A 13,56 mhz, la conductividad magnética de las ferritas orientadas a NFC es de aproximadamente 130 - 150, y mu "se puede controlar a niveles más Bajos. Esta es la razón fundamental por la que las ferritas son difíciles de reemplazar en el aislamiento magnético de nfc: no es lo alto que es mu 'sino lo suficientemente bajo como para no comer la energía del campo magnético ya limitada de la antena de nfc.
La composición de la pérdida de los nanocristales depende en gran medida de los procesos de trituración y aislamiento. La pérdida de vórtice de la tira continua no magnética rota en la banda de 13,56 MHz y más es significativa, mu "es alta, y el uso directo de NFC causará el colapso del valor Q. Después de que el campo magnético roto cortó la ruta del vórtice, mu "disminuyó, pero la brecha entre los escombros cambió el mu 'efectivo al mismo tiempo. Un nanochip con parámetros magnéticos rotos mal diseñados, la tira mu 'puede llegar a decenas de miles, pero el producto terminado en mu "de la banda objetivo puede no ser presionado al nivel disponible. Por lo tanto, la selección de las láminas magnéticas nanocristalinas no puede permanecer en "tira mu 'o" nominal mu' sino que debe confirmar el Estado del producto terminado, los valores de mu "y q después de la estructura de la antena.
El aumento de la temperatura no es el resultado de un solo parámetro de material
El aumento de la temperatura de las láminas magnéticas nanocristalinas es de 7 - 8 ° C más bajo, un conjunto de datos que a menudo se citan, pero no se explica simplemente por una "menor pérdida". La diferencia de aumento de temperatura proviene de la superposición de tres factores: menor estancamiento magnético y pérdida de vórtice reducen la intensidad de la fuente de calor; La capa magnética más delgada acorta la ruta de conducción de la fuente de calor a la carcasa metálica; La capacidad de difusión térmica de la estructura de base metálica nanocristalina en sí es mejor que la de la estructura cerámica de óxido de ferritas. La conductividad térmica de las ferritas es baja y el calor se acumula más fácilmente localmente, formando puntos calientes.
En la escena de 25w, la restricción de aumento de temperatura es más apretada que la de 15w. Qi2.2 refuerza los requisitos de gestión térmica Al tiempo que aumenta la potencia, y el sistema necesita mantener una temperatura superficial aceptable a mayor potencia. Esto significa que la selección de las pastillas de aislamiento magnético no solo puede comparar "quién tiene una pérdida baja", sino que también necesita confirmar dónde se produce la pérdida y si el calor se puede exportar efectivamente. Si el aislamiento magnético se pega a través de un pegamento trasero de baja conductividad térmica, incluso si la pérdida característica del material es baja, el calor todavía puede acumularse entre el aislamiento magnético y la placa trasera metálica, compensando la ventaja de aumento de temperatura a nivel del material.
Juicio de selección de tipo a partir de la restricción cruzada entre potencia y espesor
En primer lugar, verifique el margen de saturación de acuerdo con el nivel de Potencia objetivo, en lugar de seguir las conclusiones de espesor de la era 15w.
La densidad de flujo magnético de trabajo de la escena de 25w es superior a 15w, incluso si la precisión de alineación aumenta y la tolerancia de desplazamiento se reduce, el espesor de la capa magnética y el área efectiva de la placa de aislamiento magnético todavía deben confirmarse de acuerdo con el punto de trabajo real. Se requiere que el proveedor proporcione la proporción de la densidad de flujo magnético de trabajo en relación con el BS en condiciones de potencia objetivo y bobina real, en lugar de etiquetar solo el BS estático. si el punto de trabajo ya está cerca del 70% - 80% del bs, el espacio tolerante a fallas para la reducción del espesor será muy limitado.
En segundo lugar, distinguir entre "permeabilidad" y "permeabilidad efectiva" y preguntar sobre la composición de la pérdida de acuerdo con el sistema de materiales.
La selección de ferritas debe prestar atención a Mu "y tan Delta de la banda objetivo para confirmar si su pérdida de estancamiento magnético a alta potencia sigue siendo controlable. La selección de nanocristales exigirá datos válidos de mu 'y mu "del Estado del producto terminado, y se preguntarán los parámetros magnéticos rotos, el modo de llenado de la brecha de escombros y el diseño del número de capas. El mu 'inicial de la tira no se puede utilizar como base para el juicio.
En tercer lugar, los datos de aumento de temperatura se entienden en condiciones reales de montaje.
La diferencia de aumento de temperatura de 7 - 8 ° C se obtuvo en condiciones de prueba específicas. Al seleccionar el modelo, se debe confirmar el nivel de potencia de la prueba, la distancia entre las bobinas, el tipo de pegamento trasero y el límite de disipación de calor. Para los módulos delgados de 25w o más, el diseño de la vía térmica del aislamiento magnético es tan importante como la pérdida característica del material.
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La línea de productos de película magnética de teléfono móvil cubre la película compuesta de ferrita y la película compuesta de nanocristales. la conductividad magnética efectiva de los productos terminados de la serie de nanocristales es personalizable de 150 a 2000. la inducción magnética saturada es de aproximadamente 1,2 T y el espesor cubre de 0,03 a 0,3 mm. puede proporcionar datos de verificación de margen de saturación y descomposición de segmentos de frecuencia de pérdida a la Potencia objetivo.
El producto soporta adhesivos traseros conductores de calor y estructuras compuestas multicapa, proporcionando coincidencia de sistema de materiales para escenarios de carga inalámbrica de teléfonos móviles de 15w, 25w y mayor potencia. Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.