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La discusión sobre la selección de los separadores magnéticos de carga inalámbrica a menudo comienza con el material: cuán alta es la permeabilidad magnética, cuán baja es la pérdida y cuán saturada es la inducción magnética. Esta perspectiva es generalmente válida en el extremo emisor, porque el extremo emisor tiene un espacio axial relativamente abundante, el espesor del imán se puede ajustar al alza de acuerdo con el nivel de potencia, y el espacio de optimización de los parámetros del material es mayor.
La lógica de diseño del extremo receptor es diferente. El módulo de recepción del teléfono insignia está atrapado entre la bobina y la batería / Marco medio, el grosor total suele limitarse a 0,3 mm, y el presupuesto de la propia placa magnética suele ser de solo 0,1 - 0,15 mm. al mismo tiempo, qi2.2 requiere que la temperatura de la superficie del dispositivo no supere los 40 ° c con una salida de 25w. el grosor se presiona hacia arriba y la temperatura hacia abajo, y la eficiencia debe encontrar un lugar entre estos dos límites. Los separadores no están "diseñando materiales", sino "gestionando un estrecho pasillo".
El triple papel del extremo receptor: guía de flujo magnético, supresión de vórtice, parte de la vía térmica
En el extremo de lanzamiento, la tarea principal del imán es guiar el flujo magnético y blindar el metal trasero. Las condiciones a las que se enfrenta el aislador magnético en el extremo receptor son más complejas: está cerca de la parte posterior de la bobina y detrás está una estructura metálica como la batería, el marco central o el módulo de cámara, que es tanto el componente de la trayectoria de flujo magnético como la posición donde se produce la pérdida de vórtice, y también es una parte de la trayectoria de conducción térmica desde la bobina hasta la carcasa metálica.
Tres restricciones, establecidas al mismo tiempo
La Guía de flujo magnético requiere una permeabilidad magnética efectiva suficiente y una capacidad de flujo magnético; La supresión de vórtice requiere una estructura de baja pérdida y fragmentación / aislamiento; La vía térmica requiere que la capacidad de difusión térmica del propio material y la resistencia térmica de la interfaz con el pegamento trasero y la capa de homogeneización sean controlables. En un espesor de 0,1 mm, ninguna de estas tres restricciones se puede cumplir de forma independiente y debe establecerse al mismo tiempo.
Por eso, el "cumplimiento de la permeabilidad" no es suficiente para predecir el rendimiento real del extremo receptor. Un material de mu 'muy alto, si la pérdida es alta, el calor del vórtice se acumula en la capa delgada, la temperatura de la superficie es la primera en cruzar los 40 ° c, el sistema es forzado a aterrizar la potencia, y el objetivo de eficiencia falla; Un material con una pérdida extremadamente baja, si la capacidad de flujo magnético es insuficiente, la línea de campo magnético penetra en la placa trasera metálica después de la saturación, y la pérdida de vórtice ocurre fuera de la placa de aislamiento magnético, lo que también se manifiesta como un aumento de temperatura fuera de control. Cualquiera de las tres restricciones se pierde, y la optimización de las otras dos se compensará por las consecuencias a nivel de sistema.
Coincidencia geométrica: DF / DC y por qué la cobertura es el "primer tamiz"
Antes de los parámetros del material, la placa magnética del extremo receptor primero necesita resolver un problema geométrico: si coincide con el tamaño relativo entre ella y la bobina. Cuando la geometría no coincide, no importa cuán optimizados sean los parámetros del material, no se puede compensar la pérdida causada por la fuga de flujo magnético y el desajuste.
El rango de prioridad dado por Advanced Academy Technology sobre la base de la experiencia de emparejamiento de bobinas es: la relación de diámetro exterior de la placa / bobina circular DF / DC = 1,08 - 1,15, el coeficiente de cobertura es ≥ 90%, y el margen de borde es de 0,5 - 1,0 mm. cuando DF / DC es inferior a 1,05, el borde de la placa no puede "tomar" completamente el flujo magnético desbordado del borde de la bobina, el flujo magnético de fuga aumenta y la eficiencia puede disminuir en 0,3 - 0,8 puntos porcentuales; Después de que DF / DC superó 1,20, los costos adicionales de inducción y área introducidos por los separadores magnéticos en el campo cercano comenzaron a aumentar y los rendimientos disminuyeron. Cuando la tasa de cobertura es inferior al 90%, la zona de proyección de la antena no cubierta todavía permite que las líneas magnéticas entren en la placa trasera metálica para estimular el vórtice, y la inhibición del aumento de temperatura por el aislamiento magnético se debilita.
Este conjunto de límites geométricos es el "primer tamiz" porque determina si la selección posterior del material se realiza sobre una base efectiva. Comparando la diferencia de aumento de temperatura entre nanocristales y ferritas en esquemas con cobertura insuficiente o desviación de la ventana de DF / dc, comparando los dos resultados contaminados por fugas magnéticas y detuniones, la brecha entre los datos ha perdido su significado a nivel material.
Espesor y material: 0,11 mm a 0,27 mm no es "quién es más delgado", sino "si se pueden mantener tres líneas al mismo tiempo dentro de la capa delgada"
Después de la determinación de la coincidencia geométrica, el espesor se convierte en la restricción más rígida en el extremo receptor. La ventana de espesor típica de la placa magnética del extremo receptor del teléfono móvil es de 0,1 a 0,3 mm, y el modelo que persigue la ligereza se comprime aún más cerca de 0,1 mm.
Dentro de este rango de espesor, las diferencias en el sistema de materiales se amplifican. La inducción magnética saturada de las ferritas suele ser de 0,4 a 0,5 t, y los nanocristales pueden alcanzar 1,25 T. con la misma eficiencia, el espesor típico de las pastillas de separación magnética de los nanocristales es de 0,11 mm, y las ferritas necesitan 0,27 mm; la eficiencia de carga del esquema de nanocristales es aproximadamente 2,5 puntos porcentuales superior a la de Las ferritas, y el aumento de temperatura es de 7 a 8 grados Celsius inferior. El significado de ingeniería de este conjunto de datos no es que "los nanocristales sean completamente mejores", sino que: en el corredor donde el extremo receptor se comprime a la magnitud de 0,1 mm, el margen de capacidad de flujo magnético de la ferrita en la dirección del grosor se agota primero, y el costo de seguir adelgazando se expone primero en forma de saturación y aumento de temperatura. Pero esto no significa que los nanocristales sean la respuesta predeterminada en el extremo receptor. El costo de la ferrita es aproximadamente la mitad que el de los nanocristales, y en el extremo receptor de baja y media potencia wearable o sensible al costo de la clase 5w, las láminas de ferrita de 0,1 a 0,2 mm todavía pueden caer en la ventana disponible. La demarcación de la selección de materiales no radica en "quién es más avanzado", sino en si la combinación de potencia objetivo y presupuesto de espesor cae dentro del margen de saturación y el límite de pérdida del sistema de materiales.
Vía térmica: el aislamiento magnético no puede resolver el aumento de temperatura solo, pero su elección determina qué tan grueso es el "parche" necesario para la gestión térmica.
El control del aumento de temperatura en el extremo receptor nunca es una tarea que un dispositivo de aislamiento magnético puede completar de forma independiente. La restricción de temperatura superficial de 40 ° C de qi2.2 requiere la satisfacción conjunta de la pérdida magnética, la pérdida de cobre de la bobina, la pérdida IC y la ruta de disipación de calor estructural.
La contribución de la placa de aislamiento magnético en ella es doble: su propio nivel de pérdida determina la intensidad de la fuente de calor; Su espesor y capacidad de difusión térmica determinan la longitud de la ruta por la que el calor se conduce desde la bobina hacia la carcasa metálica. En una capa delgada de 0,1 mm, la capacidad de calor y la capacidad de difusión lateral de la placa de aislamiento magnético son limitadas, y la conducción térmica intrínseca del material por sí sola no es suficiente para dispersar el calor. La solución colaborativa común en ingeniería es introducir una capa de aislamiento térmico o remojo térmico entre la placa magnética y la batería / carcasa: una película de aerogel (conductividad térmica de 0018 a 0025 W / (m · k)) bloquea la conducción de calor a la batería y la carcasa, mientras que una película de grafito o remojo térmico se utiliza para nivelar puntos calientes locales.
Aquí hay una relación causal que se puede ignorar fácilmente: la función de la película de aislamiento térmico aerogel es "bloquear el calor residual" en lugar de "reducir la fiebre de vórtice". Si la pérdida de vórtice de la propia placa magnética no se suprime y la intensidad de la fuente de calor es demasiado alta, el aislamiento térmico solo puede retrasar el tiempo en que el calor llega a la carcasa y no puede reducir la producción total de calor del sistema. La relación entre la selección de separadores magnéticos y el diseño de gestión térmica, por lo que no es "elegir uno de los dos", sino "los separadores magnéticos primero presionan la fuente de calor a un nivel manejable, y la gestión térmica luego trata las rutas de conducción restantes". En el estrecho pasillo del extremo receptor, el orden de estos dos pasos se invierte, lo que a menudo conduce al resultado de "añadir película térmica y la temperatura de la superficie sigue superando el estándar".
Juicio de selección del extremo receptor a partir del límite tridimensional "espacio - flujo magnético - calor"
Primero, primero se utiliza una coincidencia geométrica para tamizar el esquema que no es válido, y luego se entra en la comparación de materiales.
Confirme el diámetro exterior de la bobina y el área disponible, y determine el tamaño plano del diafragma de acuerdo con DF / DC = 1,08 - 1,15, el coeficiente de cobertura ≥ 90% y el margen de borde de 0,5 - 1,0 mm. Si la Ventana geométrica en sí no se puede satisfacer, la optimización de los parámetros del material no puede compensar la pérdida a nivel de sistema causada por la fuga de flujo magnético y el desajuste. Después de la determinación geométrica, el material se compara en un esquema que cumple con el tamaño.
En segundo lugar, el margen de saturación se confirma cruzadamente por el presupuesto de potencia y espesor objetivo, en lugar de por "mu 'de temperatura ambiente".
La ventana de espesor del extremo receptor es rígida. En un presupuesto de 0,1 a 0,15 mm, se requiere que el proveedor proporcione la proporción de la densidad de flujo magnético de trabajo en relación con el BS a la Potencia objetivo, en lugar de proporcionar solo el BS estático o el mu 'inicial. Si el punto de trabajo se acerca ya al 70% - 80% del bs, el margen de saturación bajo este grosor no es suficiente para soportar la Potencia objetivo y es necesario ajustar el sistema de materiales o aceptar esquemas más gruesos, en lugar de buscar números "mu 'más altos" en las especificaciones.
En tercer lugar, incorporar el papel térmico del aislamiento magnético en la contabilidad de la resistencia térmica del sistema en lugar de tratarlo como un "dispositivo de baja pérdida" independiente.
Se confirma la pérdida total del aislador magnético en la condición objetivo (no solo una de las pérdidas de estancamiento magnético o de vórtice), así como la contribución del pegamento trasero y el material de interfaz a la resistencia térmica. Si también se necesita una película de aislamiento aerogel o una capa de homogeneización de grafito detrás de la placa de aislamiento magnético, se debe confirmar si el espesor de estas capas ya está incluido en el presupuesto total de espesor del módulo receptor, evitando que "el espacio ahorrado por la reducción del aislamiento magnético sea reocupado por la capa de gestión térmica".
En cuarto lugar, al comparar materiales con el mismo grosor, coloque la "diferencia de aumento de temperatura" y la "diferencia de eficiencia" en la misma tabla.
Los nanocristales son 2,5 puntos porcentuales más eficientes a 0,11 MM frente a 0,27 mm de ferrita y aumentan la temperatura entre 7 y 8 ° c. este conjunto de datos se mide bajo la premisa de "la misma eficiencia". Si el proyecto elige la ferrita para el costo, es necesario confirmar si la eficiencia y el aumento de temperatura siguen en el rango aceptable del sistema bajo el grosor objetivo (en lugar del "espesor cómodo" de la ferrita). El costo de la sustitución del material se presenta en última instancia por el aumento de la temperatura y la eficiencia, en lugar de estar determinado por un solo parámetro.
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La línea de productos de aislamiento magnético del receptor de carga inalámbrica cubre la placa compuesta de ferrita y la placa compuesta de nanocristales. el espesor típico de la serie de nanocristales es de 0,11 mm a la misma eficiencia, la inducción magnética saturada ≥ 1,25 t, un aumento de temperatura de 7 - 8 ° C menos que el esquema de ferrita, una eficiencia de unos 2,5 puntos porcentuales más alta, y soporta especificaciones de espesor como 0,08 / 0,11 / 0,15 mm y una precisión de troquelado de ± 0,05 mm.
El producto se puede troquelar con precisión de acuerdo con las reglas de emparejamiento de bobinas de DF / DC = 1,08 - 1,15, con un coeficiente de cobertura ≥ 90%, y se puede evaluar conjuntamente con el diseño apilado del pegamento trasero conductor térmico y la capa de gestión térmica. Para más información técnica, visitehttps://www.avanzado.cn/products/gold-plated-conductive-cloth.html.