English
Français
Português
Las especificaciones proporcionadas por los proveedores de separadores magnéticos suelen contener tres conjuntos de datos básicos: permeabilidad magnética inicial, inducción magnética saturada y pérdida a temperatura ambiente. Los ingenieros completan la selección de acuerdo con estos tres conjuntos de datos, y la inspección de materiales entrantes también gira en torno a ellos. ¿El proceso parece completo, pero no puede responder a una pregunta: tres años después, ¿ cuánto queda de la permeabilidad magnética de esta placa magnética?
Hay una brecha sistemática entre las condiciones reales de uso del receptor de carga inalámbrica y el entorno de prueba de las especificaciones. Los teléfonos móviles se cargan a altas temperaturas en el automóvil en verano, las curvas causadas por la apertura y cierre repetidos de los auriculares tws, el impacto de temperatura experimentado por el módulo de carga inalámbrica del vehículo y la vibración de la carretera - Estas tensiones no son necesariamente fatales cuando aparecen solas, pero después de la superposición, la falla de los Separadores magnéticos a menudo no comienza con "permeabilidad magnética no lo suficientemente alta", sino con estratificación, corrosión y debilitamiento de la interfaz.
Problemas expuestos en la prueba doble 85: la permeabilidad magnética calificada no significa que la estructura esté completa
La prueba de temperatura y humedad constante de 85 ° C / 85% RH (comúnmente conocida en la industria como "doble 85") es un proyecto rutinario para la verificación de fiabilidad de componentes electrónicos. Para el aislador magnético de carga inalámbrica, la prueba Double 85 no solo examina la tasa de retención de las propiedades magnéticas, sino también la integridad de la estructura compuesta multicapa.
Las láminas compuestas de ferritas de níquel - zinc ys / t 1417 - 2021 estipulan que las condiciones de resistencia a la temperatura y la humedad son de 85 ° C ± 2 ° c, 85% ± 3% de RH y 120 horas, y la tasa de variación de los indicadores de rendimiento físico después de la prueba debe cumplir con los requisitos. Para las películas magnéticas nanocristalinas, las estructuras en las que las capas magnéticas multicapa y las capas de caucho se superponen alternativamente son más propensas a exponer los eslabones débiles a altas temperaturas y humedad. Después de que el vapor de agua penetre a lo largo de la brecha de escombros y la interfaz entre capas, la resistencia adhesiva de la capa de pegamento disminuye, y puede haber pequeñas capas o burbujas entre las capas. La estratificación en sí no cambia inmediatamente la permeabilidad magnética, pero cambia la continuidad del circuito magnético: la brecha de aire reemplaza la capa de pegamento, la resistencia magnética efectiva aumenta y la permeabilidad magnética se desplaza en silencio.
El problema más oculto es la corrosión. Las aleaciones nanocristalinas son materiales metálicos que, en ambientes húmedos y calientes, pueden sufrir oxidación o corrosión electroquímica en los bordes de los fragmentos y las superficies de Corte. Los productos de corrosión cambian el Estado de aislamiento de la brecha de escombros, la ruta de vórtice puede recuperarse parcialmente y la pérdida aumenta. Una observación de ingeniería para pruebas de alta temperatura y alta humedad señaló que después de las pruebas, es necesario desmontar y comprobar si las placas de blindaje magnético tienen corrosión o estratificación para verificar la fiabilidad a largo plazo de la selección de materiales y el diseño de encapsulamiento. Los datos de permeabilidad magnética en las especificaciones no pueden reflejar la degradación de este tipo de niveles estructurales.
Choque térmico y térmico: "efecto respiratorio" entre fragmentos
El ciclo de temperatura experimentado por la placa de aislamiento magnético en toda la máquina es mucho más estricto que la prueba a temperatura ambiente de las especificaciones. Las condiciones de impacto de frío y calor estipuladas en ys / t 1417 - 2021 son de - 40 ° C a 80 ° c, 10 ° C / min y 60 ciclos. Dentro de este rango de temperatura, las capas de materiales de las láminas magnéticas se expanden y contraen a diferentes velocidades.
El coeficiente de expansión térmica de las aleaciones nanocristalinas es mucho menor que el de las capas de caucho polimérico. Durante el ciclo de temperatura, la expansión y contracción de la capa de caucho es mayor, lo que produce un esfuerzo de cizallamiento periódico en la unidad de fragmentos. La brecha de escombros se abre y cierra ligeramente bajo este "efecto de succión", y la longitud de la brecha ya no es estable. Para el aislamiento magnético del proceso de rotura magnética, la brecha es la brecha de aire en el circuito magnético, y la deriva de la longitud de la brecha cambia directamente la permeabilidad magnética efectiva, lo que a su vez afecta la frecuencia de vibración armoniosa de la bobina receptora.
Los principales riesgos de las láminas de aislamiento de ferritas bajo impactos de frío y calor son diferentes. La temperatura de Curie de las ferritas suele ser inferior a 200 grados celsius, y en el extremo de alta temperatura, la pendiente de la conductividad magnética que disminuye con el aumento de la temperatura es más empinada; En el extremo de baja temperatura, la estructura cerámica dura y frágil puede producir microcracks bajo tensión térmica. Para escenarios con grandes fluctuaciones de temperatura ambiente, como la carga inalámbrica del vehículo, el límite de estabilidad de temperatura de la ferrita es más estrecho que el de los nanocristales.
Niebla salada y vibración: falla de acoplamiento mecánico y ambiental ignorada
Los módulos de carga inalámbrica a bordo en las zonas costeras o en las carreteras salinizadas en invierno pueden estar expuestos a ambientes de niebla salada. El riesgo de corrosión de la niebla de sal en los materiales nanocristalinos a base de metal es mayor que el de las ferritas. La corrosión comienza en el borde del fragmento, debilitando gradualmente la sección efectiva del fragmento y reduciendo la capacidad del flujo magnético. Los productos de corrosión también pueden puente fragmentos adyacentes, restaurar parcialmente la ruta de vórtice y aumentar la pérdida. Para las láminas magnéticas que no están completamente protegidas por encapsulamiento o expuestas a bordes, la prueba de niebla salada es un medio más directo de evaluación de la corrosión que el doble 85.
La influencia de la vibración mecánica se refleja en otra dimensión. La vibración continua durante la conducción del vehículo se transmite a la placa de aislamiento magnético a través de la estructura del módulo, y el movimiento relativo entre las unidades de escombros acelerará la fatiga de la capa de pegamento. La vibración en sí rara vez conduce directamente a la ruptura del aislamiento magnético, pero cuando se superpone al ciclo de temperatura, la velocidad de desprendimiento de la interfaz se acelera significativamente. El nivel de protección ip67 puede bloquear la entrada de agua líquida, pero no puede eliminar el daño acumulado del ciclo de temperatura y la vibración a la interfaz interna.
La siguiente tabla resume los principales modos de falla y lagunas de verificación bajo cuatro tipos de estrés:
Juicio de selección del modelo de "rendimiento inicial" a "tasa de retención"
La verificación de la fiabilidad de los separadores magnéticos requiere cambiar la atención de "qué buen rendimiento sale de la fábrica" a "cuánto rendimiento queda después de experimentar el estrés". Los datos de las siguientes tres dimensiones predicen mejor el rendimiento a largo plazo que la conductividad magnética nominal de las especificaciones.
En primer lugar, se requiere que los proveedores proporcionen una tasa de retención de propiedades magnéticas después del envejecimiento, en lugar de solo valores iniciales.
Después de un doble ciclo de 85.120 horas y 60 impactos de frío y calor, la tasa de variación de la permeabilidad magnética real de la placa magnética debe controlarse dentro de un rango razonable. Para las aplicaciones de la banda Qi (110 - 205 khz), un cambio de mu 'superior a ± 10% significa que la coincidencia de resonancia en el extremo receptor puede necesitar un reajuste. Si el proveedor solo puede proporcionar datos iniciales a temperatura ambiente, su capacidad de predicción de fiabilidad a largo plazo es limitada.
En segundo lugar, distinguir el riesgo de corrosión del sistema de materiales del límite de temperatura
El BS y la temperatura de Curie de las películas magnéticas nanocristalinas tienen ventajas obvias, pero el riesgo de corrosión de los materiales a base de metal en ambientes de niebla de sal y calor húmedo es mayor que el de las ferritas. En el caso de los escenarios exteriores o costeros del vehículo, se confirmará si el aislamiento magnético tiene un encapsulamiento completo del borde y un recubrimiento anticorrosivo, y se solicitarán datos sobre las propiedades magnéticas y la integridad estructural después de la prueba de niebla salina. Aunque la ferrita tiene un riesgo de corrosión más bajo, su límite de temperatura de Curie (menosde 200 ° c) desencadena una atenuación de la permeabilidad magnética antes en escenarios de alta temperatura, y la selección debe basarse en el límite superior de la temperatura de trabajo real.
En tercer lugar, se evalúa la estabilidad de la interfaz de las estructuras compuestas multicapa, en lugar de mirar solo los parámetros de la capa magnética.
La resistencia térmica, la resistencia mecánica y la continuidad del Circuito magnético del aislamiento magnético dependen de la integridad de la interfaz entre capas. La estratificación, burbujeo o deformación de borde después de los choques de doble 85 y frío deteriorará el rendimiento general sin cambiar los parámetros propios de la capa magnética. Al seleccionar el modelo, se debe confirmar el nivel de resistencia a la temperatura de la capa de pegamento del proveedor y el proceso de laminación, y se deben proporcionar micrografías de sección transversal envejecidas o datos de escaneo ultrasónico como evidencia directa de la integridad de la interfaz.
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La placa magnética de carga inalámbrica cubre dos rutas de materiales, ferrita y nanocristalina, y puede proporcionar datos de retención de propiedades magnéticas en condiciones de doble 85, choque térmico y frío y niebla de sal, así como evaluación de la integridad de la interfaz después del Envejecimiento.
La permeabilidad magnética efectiva de los productos terminados de la serie de nanocristales es de 150 - 2000 personalizable, la temperatura de Curie es ≥ 500 ℃, apoyando el esquema de encapsulamiento de borde con recubrimiento anticorrosivo. El producto se puede personalizar de acuerdo con la temperatura, la humedad y las condiciones de estrés mecánico del escenario de aplicación. Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.