兼顾磁感应/磁共振需求 双频磁芯材料突破瓶颈
- 来源：新电子
- 2016/8/31 9:08:3427459
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，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(Snoeklimit)，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(NiZnFerrite)和锰锌系铁氧磁体(Mn Zn Ferrite)电感材料，具备高耦合、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。