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Na revisão de seleção de separadores magnéticos de carga inalámbrica para telefones móveis, os engenheiros geralmente confirmam três coisas: sistema material, espessura nominal e margem de saturação na potência alvo. Se esses três itens forem aprovados, o plano entrará na verificação de amostras. Os dados no estágio da amostra são muitas vezes muito bonitos - a eficiência cumpre os padrões, o aumento da temperatura é controlável, e a distância de leitura da NFC é normal.
O problema ocorreu durante a fase de aumento da produção em massa. Há uma diferença mensurável na eficiência de carga entre os primeiros e segundos lotes usando o mesmo conjunto de parâmetros de correspondência; Alguns lotes desconectam intermitentemente da carga em locais específicos de colocação; A linha de produção precisa ajustar o limiar de testes para diferentes lotes separadamente. Ao investigar a causa, a tolerância à permeabilidade magnética é geralmente a primeira a suspeitar, mas a contribuição da tolerância à espessura é frequentemente subestimada.
A espessura não é um parâmetro geométrico, é parte da indução
A indutância L da bobina receptora depende da estrutura geométrica da bobina e da permeabilidade magnética efetiva dos materiais magnéticos ao redor. O separador magnético está ligado à parte de trás da bobina, e sua espessura participa na formação de permeabilidade magnética efetiva - a mudança na espessura muda a área transversal efetiva e efeito de demagnetização no circuito magnético, mudando assim a indução equivalente da bobina.
Cadeia condutiva desde desvio de espessura para desvio de ressonância
Frequência resonante f=1/(2 π√ LC). À medida que L muda, a frequência resonante muda de acordo. Na band a de frequência 100-205 kHz de Qi, a IC receptora geralmente tem um mecanismo de rastreamento resonante incorporado que pode compensar a desvio L dentro de uma determinada gama. Mas o intervalo de rastreamento é limitado. Se a variação em L causada pela tolerância à espessura exceder a margem de rastreamento, o ponto de ressonância não pode ser retirado para trás, e o sistema entra em um estado detonante, resultando em uma diminuição da eficiência e um aumento da temperatura.
A espessura nominal de 0,11 mm varia em aproximadamente ± 9% se ela é realmente distribuída entre 0,10-0,12 mm (± 0,01 mm). As flutuações de espessura desta magnitude tipicamente correspondem às mudanças na permeabilidade magnética efetiva e na indução dentro de uma gama de alguns pontos percentuais. Para sistemas com margem de rastreamento de resonância suficiente, alguns pontos percentuais de variação L podem ser absorvidos; Para sistemas com margens de rastreamento estreitas ou pontos de funcionamento próximos da fronteira, esses poucos pontos percentuais são a diferença entre "carga estável" e "carga intermitente".
Bandas de tolerância podem melhor prever a coerência da produção em massa do que valores nominais
A folha de especificação para separadores magnéticos normalmente indica "espessura 0,11 mm", com anotações ocasionais de "± 0,01 mm" ou "± 0,02 mm". A largura desta zona de tolerância determina diretamente a dispersão de indução dentro e entre lotes.
Banda de tolerância estreita: Um conjunto de parâmetros correspondentes cobre múltiplos lotes
Fornecedores com zonas de tolerância estreita têm distribuição concentrada de espessura dentro de lotes, baixa dispersão de indução de bobina, e a linha de produção pode cobrir múltiplos lotes com um conjunto de parâmetros correspondentes.
Largura de banda de tolerância: montagem discreta dentro de lotes e desvio entre lotes
Os fornecedores com largura de banda de tolerância podem ter dispersado a distribuição de espessura dentro do lote, e alguns indutores de unidades podem cair na borda da janela de correspondência, resultando em "menor eficiência de algumas unidades no mesmo lote de materiais entrantes". Se ainda existir um desvio no valor central entre lotes (como um lote com um desvio de espessura global de 0,005 mm), o problem a irá escalar de "dispersão dentro de lotes" para "desvio entre lotes", e a linha de produção terá de ajustar lote por lote, resultando em um aumento dos custos de coerência de produção.
É também por isso que o peso da tolerância à espessura não deve ser menor do que a própria espessura nominal na seleção de separadores magnéticos no final de recepção. A resposta do valor nominal é "Qual é o objetivo do design", e a resposta da banda de tolerância é "A produção de massa pode cair consistentemente perto do objetivo do design". O primeiro afeta o desempenho da amostra, enquanto o último afeta o rendimento de produção em massa.
Tolerança à espessura e tolerância à permeabilidade magnética: dois canais independentes de derivação
O desvio de desempenho dos separadores magnéticos vem de duas fontes independentes: tolerância à permeabilidade magnética e tolerância à espessura. A tolerância à permeabilidade magnética afeta a distribuição de μ 'no próprio material, enquanto a tolerância à espessura afeta as dimensões geométricas do circuito magnético. Ambos conduzirão à indução da bobina, mas o caminho de condução é diferente: o desvio de permeabilidade magnética muda a "habilidade de direção do fluxo magnético por espessura de unidade", enquanto o desvio da espessura muda a "espessura total da camada magnética envolvida na direção". Dentro de um lote, ambos os fatores podem coexistir, e a dispersão combinada de indução é maior do que a de um único fator.
Se somente a tolerância de permeabilidade magnética (como μ'150 ± 10) for confirmada durante a seleção, e a tolerância de espessura só é escrita como "valor típico 0,11 mm" sem fornecer uma zona de tolerância, o risco de coerência de produção em massa é na verdade apenas quantificado em metade. Um julgamento completo requer confirmação de ambas as zonas de tolerância e se o fornecedor fornece dados de distribuição de espessura dentro do lote.
A estrutura magnética fragmentada torna a transmissão das tolerâncias de espessura mais complexa
A tolerância da espessura do separador magnético nanocristalino também é influenciada pelo processo de fragmentação. A folha de isolamento magnético após fragmentação magnética é composta por múltiplas camadas de camadas magnéticas montadas através de filme adesivo, e a espessura total é determinada pela espessura da faixa de uma camada, o número de camadas e a espessura da camada adesiva. A tolerância da espessura da faixa de uma camada, a uniformidade do revestimento da camada adesiva e a coerência da pressão do processo de laminação contribuem para a distribuição da espessura do produto acabado.
Mais importante, o μ efetivo após a demagnetização é sensível à espessura. A diferença de ar equivalente formada por fragmentos tem uma proporção relativa maior na camada fina; Quando a espessura muda, a influência relativa das lacunas de fragmentos no circuito magnético também muda em consequência. Isso significa que a influência da tolerância da espessura do separador nanocristal magnético fragmentado na indução pode ser mais complexa do que a de materiais contínuos da mesma espessura - desvio da espessura não só muda a área transversal, mas também muda o peso da lacuna de fragmento no circuito magnético.
Seleção e julgamento de separadores magnéticos no final receptor baseado na "zona de tolerância"
Primeiro, tratar a zona de tolerância à espessura como um parâmetro de seleção paralelo à espessura nominal, em vez de uma "informação de referência"
Exigir que os fornecedores indiquem claramente o intervalo de tolerância da espessura (como 0,11 mm ± 0,01 mm) e forneçam dados de distribuição da espessura dentro do lote. Se o fornecedor só pode fornecer valores nominais e não pode fornecer bandas de tolerância ou dados de distribuição, o risco de coerência de produção em massa não pode ser quantificado.
Em segundo lugar, distinguir entre "distribuição intra-lote" e "desvio inter-lote" e avaliar seus respectivos impactos
A distribuição dentro de um lote determina a dispersão induntânea do mesmo lote de materiais entrantes, enquanto o desvio entre lotes determina se a linha de produção precisa ajustar os parâmetros correspondentes lote por lote. Ao selecionar, os fornecedores devem ser obrigados a fornecer pelo menos 3 lotes de dados de medição da espessura, observando a largura de distribuição dentro de cada lote e o desvio do valor central entre os lotes.
Em terceiro lugar, no esquema nanocristal magnético fragmentado, investigar a distribuição articular da tolerância à espessura e a tolerância eficaz μ
O desvio da espessura e o desvio μ da estrutura magnética fragmentada não são independentes, mas são interrelacionados através de lacunas fragmentadas e design de camadas. Ao selecionar, deve ser confirmado se o fornecedor pode fornecer dados conjuntos de "espessura eficaz μ" em vez de fornecer duas zonas isoladas de tolerância separadamente.
Quarto, usar "amostras fronteiriças da zona de tolerância" para verificação durante o estágio da amostra, em vez de apenas usar "amostras típicas"
A validação de amostras utiliza geralmente amostras com espessura próxima do valor nominal, o que mascaram o desempenho no limite da zona de tolerância. Se os parâmetros correspondentes da linha de produção forem estabelecidos de acordo com amostras típicas, as amostras de limite (desvio de espessura superior ou inferior) podem experimentar compensação de ressonância após a montagem real. Ao selecionar, o fornecedor deve ser obrigado a fornecer amostras no limite da zona de tolerância para verificar a robustão dos parâmetros correspondentes.
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A linha de produto de separadores magnéticos de carga inalámbrica para telefones móveis abrange folhas compostas ferritas e folhas compostas nanocristalinas. A série de nanocristalinas tem uma espessura típica de 0,11 mm sob a mesma eficiência e a tolerância da espessura pode ser controlada em ordem de ± 0,01 mm. Ele suporta especificações de espessura como a precisão de corte de morte de 0,08/0,11/0,15 mm e ± 0,05 mm.
O produto pode fornecer dados de distribuição de espessura dentro de lotes e dados de desvio de valor central entre lotes, ajudando os engenheiros a verificar a robusteza da ressonância que corresponde ao limite da zona de tolerância durante o estágio da amostra. Para mais informação técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.