O poder de carga sem fio dos smartphones subiu de 5W e 15W para mais de 50W, o pagamento de NFC próximo ao campo se tornou um padrão de bandeira, antena 5G Wi-Fi、 Bluetooth e outras funções são altamente integradas em um corpo de poucos milímetros de espessura - com quadros metálicos, baterias, módulos de câmara e outros componentes localizados ao lado desses módulos sem fio.

Um fato físico que preocupa os engenheiros é que quando um campo magnético alternado encontra uma superfície metal, correntes de eddy são geradas no metal, o que, por sua vez, gera um campo magnético inverso que cancela o campo magnético original da antena. O resultado é uma queda aguda da eficiência de carga sem fio, distância de leitura de cartões NFC curta, ou mesmo falha completa. Os dados de teste atuais mostram que em um módulo típico de carga inalámbrica de smartphone de 15 W, a perda de corrente de eddy da placa de trás do metal no final de recepção pode reduzir a eficiência de carga em 18% a 25% sem usar um separador magnético.

2[UNK] Separador magnético e material absorvente: um para "orientação" e um para "absorção"

Na gestão eletromagnética dentro dos telefones móveis, separadores magnéticos e materiais absorventes desempenham diferentes papéis, e entender essa diferença é um prerequisito para selecionar o certo.

Os mecanismos físicos, locais de instalação e parâmetros de seleção dos dois são diferentes. Tecnologia avançada do Instituto integra os sistemas materiais e as plataformas de processamento de ambos, fornecendo soluções integradas de acordo com os requisitos de montagem das estruturas de telefones móveis.

3[UNK] Por que os celulares precisam de separadores magnéticos: Três cenários típicos

4[UNK] Sistema Material: Comparação de Performance entre Ferrite e Nanocristais

Os sistemas principais de material para separadores magnéticos de telefones móveis incluem ferritos e nanocristais, e as diferenças de desempenho entre os dois determinam seus respectivos cenários aplicáveis.

Fonte de dados: Medição real do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia Laboratório e informação pública da indústria

A tecnologia do separador magnético ferrito é madura e rentavelmente eficaz, adequada tanto para fins de transmissão como para fins de recepção de baixa potência. No entanto, sua espessura é relativamente grande (geralmente acima de 0,2 mm) e tende a quebrar quando dobrada, o que limita sua aplicação em telefones móveis ultra finos.

O separador magnético nanocristalino é composto por folha de cobre e múltiplas camadas de fita orgânica unidas, contendo pequenos materiais de nanocristalina ferromagnética dentro. Sua permeabilidade magnética inicial pode atingir 20000-80000, muito maior que a de ferrito; A intensidade de indução magnética de saturação é superior a 1,2T, tornando-a menos propensa a saturação magnética em cenários de carga inalámbrica de alta potência; A espessura de uma única peça pode ser tão baixa quanto 18-30 μm, com boa flexibilidade e dobrabilidade. O separador magnético nanocristalino pode satisfazer simultaneamente as três funções de carga wireless WPC, transmissão magnética segura MST e comunicação NFC próxima do campo sem interferir uns com os outros.

Instituto Avançado de Tecnologia:Uma cadeia técnica completa foi construída em torno de ferrito magnético suave e sistemas de liga amorfa/nanocristalina, desde o design de pó, controle de microestrutura até a formação de componentes absorventes.

5[UNK] Performação chave: O que os engenheiros devem prestar atenção

Os seguintes indicadores são os mais críticos na avaliação dos materiais absorventes dos separadores magnéticos de telefones móveis:

• Parte real da permeabilidade magnética (μ '):O indicador central de guiar a capacidade de campo magnético. Na banda de frequência de 13,56MHz, o valor típico do produto tecnológico avançado do instituto μ 'é de 150 ± 10; Na faixa principal de frequência de 100kHz-300kHz carga inalámbrica, o μ 'pode alcançar 850-1200. Um μ mais alto significa capacidade mais forte de foco magnético e maior eficiência de acoplamento de bobinas.
• Fator de perda (tanque δ):Ela determina a eficiência da transmissão de energia. O fator de perda deve ser controlado dentro do intervalo de 0,01-0,05 para reduzir efetivamente a perda de corrente de eddy e a perda de histerese, e evitar o calor gerado pelo próprio separador magnético.
• EspessuraParâmetros chave sob restrições espaciais internas dos celulares. Separatores magnéticos mais grossos não são necessariamente melhores - o aumento da espessura pode melhorar significativamente a capacidade de desvio do fluxo magnético nos estágios iniciais, mas os benefícios diminuem após exceder um certo valor. Dados experimentais do Instituto Avançado de Tecnologia Laboratório mostram que em aplicações de 13,56MHz NFC, um separador magnético de 0,05mm pode aumentar a distância de leitura em 32%, 0,10mm em 50%, 0,20mm em 65% e 0,30mm em 68%. Para a maioria das aplicações HF/NFC, 0,10-0,20 mm é o ponto de equilíbrio ótimo entre desempenho e estrutura. Se é necessário um design ultra fino, uma folha flexível de 0,05 mm pode alcançar mais de 30% recuperação de desempenho.
• Impadância da superfície:Afecta perdas correntes e geração de calor. A impedência superficial dos produtos de tecnologia avançada a 13,56MHz é ≥ 1 × 10 Ω/m2, o que é muito maior do que o nível comum na indústria e reduz efetivamente as perdas correntes de eddy.
• Rango de temperatura de trabalho:O intervalo de resistência à temperatura dos produtos tecnológicos de institutos avançados cobre -40 ° C a 125 ° C, e cumpre os requisitos de confiabilidade dos padrões automobilísticos através da aprovação do padrão IEC 60068-2-2 de ensaio de alta temperatura.
• Intensidade de indução magnética saturada (Bs):Em cenários de carga inalámbrica de alta potência, o separador magnético pode se saturar e falhar devido à força excessiva de campo magnético. O produto de tecnologia avançada Bs atinge 350-550mT, assegurando que não seja facilmente saturado magneticamente durante carregamento de alta potência.

Fonte de dados: Relatórios de testes do próprio laboratório e de terceiros

6[UNK] Considerações de seleção: Decisões de engenharia de frequência para espaço

7[UNK] Conclusão

A essência de absorver materiais para separadores magnéticos de telefones móveis é usar "orientação" em vez de "bloquear" para lidar com problemas de campo magnético. Não utiliza materiais condutivos para refletir o campo magnético de volta, mas, em vez disso, utiliza materiais de alta permeabilidade para construir uma baixa resistência magnética "estrada" para linhas de campo magnético - permitindo que o campo magnético se propague ao longo do interior do separador magnético, bypass os obstáculos metálicos e se concentre na área efetiva da antena, ao mesmo tempo minimizando perda de energia com características de baixa perda.

Desde melhorar a eficiência da carga sem fio até restaurar a distância de leitura da NFC, da proteção sensorial ao isolamento da antena 5G - materiais absorventes de isolamento magnético de telefones móveis estão empurrando "gestão de campo magnético" de "escudo passivo" para "orientação ativa". Entender a relação sinergista entre μ 'e μ', as diferenças materiais entre ferrito e nanocristais, e os compromissos de engenharia entre espessura e desempenho - estas são as chaves para actualizar o separador magnético de um "único pedaço de material magnético" para uma "decisão de engenharia".