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无线充电迈向中功率 线圈磁材选用定成败

信息来源:magnetbuy.com   时间: 2014-05-22  浏览次数: 3845

    线圈磁材的选用将决定中高功率无线充电系统的良窳。由于低功率无线充电系统的表面温升不明显,因此不管选用何种磁材,其磁导率、电阻率等物理特性表现并不突出;不过,设计中高功率无线充电线圈时,就须考量到系统温度对于线圈磁材特性的影响,以及每种磁材所适用的频段为何,因为这将大幅影响无线充电系统效率。
  高创科技行销部副理王世伟表示,无线充电线圈材料的选择,决定了该系统的充电效率,尤其在设计中高功率无线充电产品时,磁材及线材的选用上更须多方考量。
  一般而言,无线充电线圈组成可粗分为四大部分,分别为由铝(Aluminum)所组成的散热材、铁氧体类(Ferrite)的磁性元件、保护膜(PET)以及线材(Coil);在选择线材时,须考虑到各种材料的厚度、阻抗、绕制精度;磁性元件的选择则须考量磁导率、磁材饱和特性、电阻率及适用频段等因素,这些都会影响到无线充电电力传输系统的效率表现。
  王世伟解释,目前常见的磁材约可分为锰锌(MnZn)及镍锌(NiZn)两类,前者相对磁导率高、相对电阻率低,后者则是相反;基于这些特性,各种磁材所适用的频段也不尽相同。如当同样的线圈放在相对磁导率较高的磁材上,其产生的感值会较大,因此若想要降低铜损耗,即可选用锰锌;然锰锌电阻率低,可能让线圈在充磁的过程中,也就是产生磁力线的同时,造成更多的涡电流损失。
  不过,事实上,在低功率的无线充电系统设计上,锰锌跟镍锌的相对磁导率及电阻率其实相差无几,除非在系统长时间连续运作下,导致系统温度明显上升,才会产生些极些微的差距;因此,低功率的无线充电线圈设计对于磁材的选用并不若选择线材般斤斤计较。
  但若是15瓦以上的无线充电系统,磁材表面温度上升幅度会更为明显,这会让磁材的电阻率、磁导率等物理特性更为突出,因此在磁材的选择上就须考量到温度对于磁材物理特性的影响。有鉴于此,王世伟表示,在设计中高功率无线充电线圈时,应该要选择导磁性低,但是电阻率较高的磁材;如只要选用阻抗起始点高于1MHz的磁材,中高功率无线充电系统产生的高频杂讯即能轻易被消灭,让中高功率无线充电系统效率再提升。
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