兼顾磁感应/磁共振需求 双频磁芯材料突破瓶颈

2016-08-29 09:34:28来源: 新电子
磁感应(MI)无线充电技术已商品化多年,2014年更大举进驻智慧型手机,而磁共振(MR)技术则还需一段时日发展成熟。不过,不管是MR还是MI,磁性材料都是不可或缺的关键材料。工研院已研发出一款薄形电感材料,可同时适用于磁感应和磁共振频段,开发者仅须使用同一磁芯,即可满足无线充电技术之各频段需求。

工研院材化所电磁材料元件研究室研究主任唐敏注表示,无论是无线充电中的磁感应还是磁共振,靠的都是磁场传输功率,唯一不同的是,两者使用的模组不同。理想的导磁材料必须具备很高的导磁率,只要加上一个磁场,就会产生千倍万倍的磁通量。
 
不过,磁通量是会饱和的,饱和后不管加上多大的磁场,磁通量都不会增加,因此无线充电只能在一定距离范围内才能工作。另外,磁性材料也不是在任何频率都可以工作,通常导磁率越高,工作频率就越低,其称为Snoek效应(Snoek limit),是很自然的现象。
 
因此,在选择材料时,无线充电开发商会面临一个问题是,该材料的饱和磁通量究竟有多高?像是非金质合金(Amorphous)的磁通量很高,可以传递很大的功率;铁氧磁体(Ferrite)的磁通量就比较低;复合材料(Composite)则是把石性粉末和橡胶、塑胶混在一起,变成一种软性的材料,其饱和磁通量就更低,因为混了太多没有磁性的胶料。
 
唐敏注进一步分析,目前厂商在无线充电材料上碰到的困难,主要是受限于Snoek效应,难以兼顾高频高 μ高饱和性质,但可以从材料模拟选用、配方组成设计、晶项结构及制程调控,加以克服并突破技术瓶颈。
 
有鉴于国内业者在材料上面临的考验,工研院研发出双频无线充电磁性材料。同一磁芯材料可同时适用于磁感应和磁共振的频段(100~300KHz、6.78MHz),且采用薄型外观设计,容易实现模组整合。该材料本质上是镍锌系铁氧磁体(NiZn Ferrite)和锰锌系铁氧磁体(MnZn Ferrite)电感材料,具备高耦合、高效率特性,除了应用在10瓦以下的低功率传输外,也可传输更高功率的电力。

关键字:磁感应

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/article_2016082956708.html
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