English
Español
Français
A discussão de seleção de separadores magnéticos de carga inalámbrica começa frequentemente com o material: quão alta é a permeabilidade magnética, quão baixa é a perda e quão baixa é a indução magnética de saturação. Essa perspectiva é geralmente válida no final de transmissão, pois existe um espaço axial relativamente amplo no final de transmissão, e a espessura do separador magnético pode ser ajustada para cima de acordo com o nível de potência, fornecendo amplo espaço para otimizar parâmetros materiais.
A lógica de design do final receptor é diferente. O módulo de recepção de telefones de bandeira é sanduíche entre a bobina e a bateria/quadro, com uma espessura total muitas vezes limitada a dentro de 0,3 mm, e o orçamento do separador magnético em si é geralmente apenas 0,1-0,15 mm. Ao mesmo tempo, Qi2.2 exige que a temperatura da superfície do dispositivo não exceda 40 ° C à saída de 25W. A espessura deve ser aumentada enquanto a temperatura deve ser reduzida, e a eficiência deve encontrar uma posição entre esses dois limites. As barreiras magnéticas não são sobre "projetar materiais", mas sobre "gerenciar um corredor estreito".
O papel triplo do final receptor: orientação de fluxo, supressão da corrente de eddy, e uma parte do caminho térmico
No final de transmissão, a principal tarefa do separador magnético é guiar o fluxo magnético e proteger o metal atrás dele. As condições enfrentadas pela placa de isolamento magnético no extremo receptor são mais complex as: está estreitamente ligada à parte de trás da bobina, com estruturas metálicas como baterias, quadros médios ou módulos de câmara atrás dela. Não é apenas o componente do caminho de fluxo magnético, mas também a localização das perdas de corrente de eddy. Ao mesmo tempo, é também um link no caminho de condução térmica da bobina para a concha metálica.
Três restrições são simultaneamente estabelecidas
A orientação do fluxo magnético requer permeabilidade magnética eficaz e capacidade de fluxo magnético; A supressão atual de Eddy requer baixa perda e estruturas fragmentadas/isoladas; O caminho térmico requer a própria capacidade de difusão térmica do material, bem como a resistência térmica da interface controlável entre o adesivo de apoio e a camada de igualização de calor. Dentro de uma espessura de 0,1 mm, nenhuma dessas três restrições pode ser satisfeita independentemente e deve se manter simultaneamente.
É por isso que o padrão de permeabilidade magnética não é suficiente para prever o desempenho real do final receptor. Se um material com perda elevada de μ 'é alto demais, o calor de corrente de eddy se acumulará na camada fina, e a temperatura da superfície vai primeiro exceder 40 ° C. O sistema será forçado a aterrar, e o alvo de eficiência será faltado; Um material com perda extremamente baixa, se a capacidade de fluxo magnético for insuficiente, as linhas de campo magnético penetrarão na placa de trás do metal após saturação, e as perdas de corrente de eddy ocorrerão fora do separador magnético, também manifestadas como aumento de temperatura descontrolado. Se alguma das três restrições for violada, a otimização das outras duas será compensada por consequências no nível do sistema.
Coincidência geométrica: Por que Df/Dr e Coverage são a "Primeira Sieve"
Antes de determinar os parâmetros materiais, o final receptor do separador magnético primeiro precisa resolver um problem a geométrico: se o tamanho relativo entre ele e a bobina corresponde. Quando existe um incumprimento geométrico, não importa quão otimizados os parâmetros materiais sejam, eles não podem compensar as perdas causadas por fuga magnética e detonamento.
A gama de prioridade dada pela Tecnologia do Instituto Avançado baseada na experiência de comparação das bobinas é: razão de diâmetro externo do separador magnético circular/bobina Df/Sc=1,08-1,15, coeficiente de cobertura ≥ 90%, margem de bordo 0,5-1,0 mm. Quando o Df/Sc está abaixo de 1,05, a borda do separador magnético não consegue "assumir" plenamente o fluxo magnético de sobrevolução na borda da bobina, resultando em aumento da fuga magnética e uma possível redução da eficiência de 0,3-0,8 pontos percentuais; Depois de Df/Sc exceder 1,20, o custo adicional de indução e área introduzido pelo separador magnético no campo próximo começa a aumentar, e os benefícios diminuem. Quando a taxa de cobertura é inferior a 90%, a área de projeção descoberta da antena ainda permite que as linhas magnéticas entram na placa de trás do metal e excitam correntes de eddy, debilitando o efeito de supressão da barreira magnética no aumento da temperatura.
A razão pela qual este conjunto de limites geométricos é o "primeiro sieve" é que determina se a seleção subsequente de material é baseada em uma fundação efetiva. Comparando as diferenças de aumento da temperatura entre nanocristais e ferritos em esquemas com cobertura insuficiente ou desvio Df/Sc da janela, os resultados de ambos serem contaminados por fuga magnética e detonamento foram comparados, e a diferença entre os dados perdeu seu significado no nível material.
Espessura e Material: 0,11 mm vs. 0,27 mm não é sobre "quem é mais fino", mas sobre "se três linhas podem ser mantidas simultaneamente dentro de uma camada fina"
Após a comparação geométrica ser determinada, a espessura se torna a restrição mais rígida no final de recepção. A janela típica de espessura do separador magnético no receptor de telefones móveis é de 0,1-0,3 mm, e modelos que perseguem projetos finos e luminosos comprimem mais para cerca de 0,1 mm.
Dentro deste intervalo de espessura, as diferenças nos sistemas materiais são amplificadas. A magnetização de saturação do ferrito é geralmente entre 0,4-0,5 T e a dos nanocristais pode atingir 1,25 T. Na mesma eficiência, a espessura típica dos separadores magnéticos nanocristalinos é de 0,11 mm, enquanto o ferrito requer 0,27 mm. A eficiência de carga do esquema nanocristalino é de cerca de 2,5 pontos percentuais mais elevada do que o de ferrito, e o aumento da temperatura é de 7-8 [UNK] menor. A significância engenharia deste conjunto de dados não é "os nanocristais são melhores em geral", mas sim: no corredor onde o extremo receptor é comprimido para a ordem de 0,1 mm, a capacidade residual de fluxo magnético do ferrito na direção da espessura é primeiro esgotada, e o custo de mais finação é primeiro exposto sob a forma de saturação e aumento da temperatura. Mas isso não significa que nanocristais sejam a resposta predeterminada no final de recepção. O custo do ferrito é aproximadamente metade do que dos nanocristais, e no nível de 5W portable ou custo sensível baixa a média potência de recepção final, 0,1-0,2 mm de ferrito flakes ainda podem cair dentro da janela disponível. O limite da seleção de material não é sobre "quem é mais avançado", mas se a combinação de poder alvo e orçamento de espessura cai dentro da margem de saturação e limite de perda do sistema material.
Via térmica: Os separadores magnéticos não podem resolver o aumento da temperatura sozinhos, mas sua escolha determina como são necessários "parches" de espessura para a gestão térmica
O controle do aumento da temperatura no final receptor nunca foi uma tarefa que pode ser completada independentemente por um único componente do separador magnético. A restrição de temperatura superficial de 40 ° C do Qi2.2 requer a satisfação articular da perda magnética, perda de cobre em bobina, perda de IC e caminho de dissipação estrutural de calor.
A contribuição do separador magnético é dupla: seu próprio nível de perda determina a força da fonte de calor; Sua espessura e capacidade de difusão térmica determinam o comprimento do caminho através do qual o calor é conduzido do lado da bobina para a concha metal. Em uma camada fina na ordem de 0,1 mm, a capacidade de calor e a capacidade de difusão lateral do separador magnético são limitadas, e depender exclusivamente da condutividade térmica intrínseca do material não é suficiente para espalhar o calor. Um esquema comum de cooperação na engenharia é introduzir isolamento térmico ou camada de absorção entre o separador magnético e a bateria/concha: o filme aerogel (condutividade térmica 0,018 – 0,025 W/(m · K)) bloqueia a condução térmica para a bateria e concha, e o filme gráfico ou camada de absorção é usado para espalhar pontos quentes locais.
Aqui está uma relação causal que é fácil de ignorar: o papel do filme de isolamento de aerogel é "bloquear o calor residual", em vez de "reduzir o aquecimento de vortex". Se a perda de corrente de eddy do separador magnético não for suprimida e a for ça da fonte de calor é muito alta, a camada de isolamento só pode atrasar o tempo para o calor chegar à concha e não pode reduzir a geração total de calor do sistema. A relação entre a seleção de separadores magnéticos e o design de gestão térmica não é uma "escolha binar", mas sim "o separador magnético primeiro pressiona a fonte de calor para um nível controlável, e a camada de gestão térmica então processa os caminhos de condução restantes". No corredor estreito do final receptor, a ordem desses dois passos é invertida, geralmente resultando no resultado de "adicionar filme de isolamento mas ainda ultrapassar o limite de temperatura da superfície".
Seleção e julgamento do fim de recepção baseado no limite tridimensional do "calor de fluxo magnético espacial"
Primeiro, usar a correspondência geométrica para exibir soluções inválidas, e então proceder à comparação material
Confirme o diâmetro externo e a área disponível da bobina, e determina o tamanho do plano do separador magnético de acordo com Df/Sc=1,08-1,15, fator de cobertura ≥ 90%, e margem de bordo 0,5-1,0 mm. Se a própria janela geométrica não pode satisfazer os requisitos, a otimização dos parâmetros materiais não pode compensar as perdas no nível do sistema causadas por vazamento e detonamento. Após determinar a geometria, comparar os materiais nos esquemas que satisfazem as dimensões.
Em segundo lugar, cruz confirma a margem de saturação baseada na potência alvo e no orçamento de espessura, em vez de confirma-la baseada em "temperatura ambiente μ"
A janela de espessura do extremo receptor é rígida. Dentro do or çamento de 0,1-0,15 mm, os fornecedores são obrigados a fornecer a proporção da densidade de fluxo magnético operacional em relação a Bs na potência alvo, em vez de apenas fornecer Bs estáticos ou μ inicial '. Se o ponto de trabalho está perto de 70% -80% dos Bs, a margem de saturação nesta espessura não é suficiente para suportar a potência alvo, e o sistema material precisa ser ajustado ou uma solução mais espessa precisa ser aceita, em vez de procurar um número "μ maior" na folha de especificação.
Em terceiro lugar, incorporar o papel térmico do separador magnético no cálculo da resistência térmica do sistema, em vez de tratar como um "dispositivo de baixa perda" independente.
Confirmar a perda total do separador magnético nas condições de funcionamento alvo (em vez de apenas uma perda de histerese ou perda de corrente de eddy), bem como a contribuição dos materiais de apoio e interface para a resistência térmica. Se é necessário um filme de isolamento térmico aerogel ou uma camada de absorção de grafito atrás do separador magnético, confirma se a espessura dessas camadas foi incluída no or çamento total da espessura do módulo receptor, para evitar "o espaço salvado através da diluição do separador magnético é ocupado pela camada de gestão térmica".
Quarto, ao comparar materiais de espessura igual, colocar a "diferença de aumento da temperatura" e a "diferença de eficiência" na mesma tabela de referência
A eficiência dos nanocristais a 0,11 mm é de 2,5 pontos percentuais mais elevada do que a de ferrito a 0,27 mm, e o aumento da temperatura é de 7-8 [UNK] menor. Este conjunto de dados foi medido sob a premissa de "eficiência equivalente". Se o projeto escolhe ferrito para custo, é necessário confirmar se a eficiência e o aumento da temperatura ainda caem dentro da gama aceitável do sistema na espessura alvo (em vez da "espessura confortável" do ferrito). O custo da substituição de material é finalmente determinado tanto pelo aumento da temperatura como pela eficiência, em vez de um único parâmetro.
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A linha de produto da folha de isolamento magnético do receptor de carga inalámbrica abrange folhas compostas de ferrito e folhas compostas de nanocristalina. A s érie de nanocristalinas tem uma espessura típica de 0,11 mm e uma indução magnética de saturação de ≥ 1,25 T sob a mesma eficiência, que é 7-8 [UNK] menor do que o esquema de ferrito em aumento da temperatura e cerca de 2,5 pontos percentuais mais elevados em eficiência. Ele suporta especificações de espessura como 0,08/0,11/0,15 mm e ± 0,05 mm de precisão de corte de morte.
O produto pode ser cortado de precisão de acordo com a regra de correspondência da bobina com Df/Sc=1,08-1,15 e coeficiente de cobertura ≥ 90%, e pode ser sinergicamente avaliado com o projeto de montagem da camada adesiva condutiva térmica e de gestão térmica. Para mais informação técnica, visitehttps://www.avanzado.cn/products/gold-plated-conductive-cloth.html.