用通量场定向材料优化无线充电的设计方案

用通量场定向材料优化无线充电的设计方案

　　FFDM磁导率和损耗

　　需要根据EMIC-WP系统性能目标对FFDM做出正确选择。FFDM的性能可以通过在所选EMIC-WP工作频率点与所产生的通量场发生交互的能力来表征。每种FFDM都将根据随工作频率发生变化的下面两种特性与特定通量场发生交互。

　　FFDM磁导率：磁导率衡量的是通量场能够被耦合到FFDM以改变通量场方向的程度(即改进与线圈的通量场交互，减少涡流损耗，提供通量场屏蔽)。在工作频率点具有较高磁导率的FFDM更为可取，原因有多个方面，例如：能够满足目标应用的厚度要求，减轻重量，或实现更小的XY空间尺寸。

　　FFDM损耗：损耗衡量的是在FFDM交互期间通量场强度的减少程度。当通量场穿过FFDM时，FFDM可能以热损耗的方式耗散掉一定百分比的通量场。在EMIC-WP系统的工作频率点损耗应尽可能小。材料中的损耗(即转换成热量的能量)取决于频率，它一般与FFDM中的涡流产生、磁滞损耗和铁磁谐振交互有关。

　　通常与FFDM相关的另一种材料是电磁吸收材料。这种材料一般在比EMIC-WP系统更高的应用频率点具有相对较低的磁导率和较高的损耗。吸收材料能够减少电磁干扰(EMI)信号的通量场强度，并可用来在感兴趣的频率范围内实现最大可能的衰减。

　　例如：电磁吸收材料经常用来减少来自IC器件或有EMI噪声的电源的EMI噪声。在采用许多天线或较高频率处理器的移动系统中，吸收材料能够最大限度地减少可能由天线(Wi-Fi、4G天线)或数据线(data flex)收集到的EMI。EMI还可能降低天线或数据线的信噪比性能，而导致更高的数据误码率或较短的读取距离，或者影响设备的EMI验收测试结果。

　　FFDM的类型

　　FFDM有三种基本形式：烧结铁素体(SF)薄片，复合磁性填充物(CMF)薄片(人造橡胶+磁性填充物)和磁性箔片(MF)。

　　SF薄片的成分和在某个频率范围内的磁导率及损耗特性有所变化(图1)。典型的SF材料包括镍锌铁尖晶石和锰锌铁尖晶石。SF类型的选择依据应用频率、电源设计效率、磁导率、损耗、最小厚度、成本和易用性等。这些产品一般又硬又脆，需要保护膜用于保护、裸片切割和方便处理。

　　图1：对典型烧结铁素体薄片材料(3M公司的EM-600)的磁导率和损耗与频率关系的测试结果