TDK의 새로운 MP 소개

TDK는 전력 인덕터 내에 사용되는 금속 코일 구조를 구성하기 위해 구리 도금 공정을 활용해 온 오랜 역사를 가지고 있으며 이제 이 입증된 성숙한 기술을 활용하여 무선 전력 코일에 적용했습니다. TDK의 TFM 전력 인덕터 계열은 유사한 HAP(고측면 도금) 구리 기술을 사용하여 코일 패턴의 단면적을 늘려 DCR(직류 저항)을 줄였습니다. 이러한 방대한 경험을 바탕으로 패터닝 및 도금 공정은 전통적으로 리츠 와이어를 사용해야 했던 무선 전력 송신(Tx) 코일에 사용할 수 있을 정도로 개선되었습니다.

Qi 승인 MP-A28 코일은 3가지 핵심 혁신 영역으로 구성됩니다.

유연한 코일 패터닝 기능을 통해 자기장(H)을 더 잘 제어하고 형성할 수 있으므로 Rx 장치와의 자기 결합 및 효율성을 최적화하는 위치에 자속(ɸ)을 집중할 수 있습니다. 패터닝을 통해 다중 코일 구조의 일반적인 충전 효율 "피크"와 "밸리"를 줄일 수 있습니다. 또한 패터닝은 전체 코일 가장자리 주변의 낮은 효율("불감") 영역을 줄이거나 제거합니다.

코일 도금 공정은 지정된 위치에 구리를 도금하는 첨가 공정입니다. 이는 솔리드 구리 시트를 에칭하고 절삭 공정으로 원하는 구리 패턴만 남기는 인쇄 회로 기판(PCB) 및/또는 연성 인쇄 기판(FPC)과는 다릅니다.

쉴드 "습식 공정"은 Mn-Zn 페라이트 재료를 사용하고 캐리어 필름에 습식 "슬러리"로 0.3mm 두께로 적용됩니다. 0.1mm만큼 얇을 수도 있습니다. 필름에 적용된 후 페라이트는 소결되고 사전 균열됩니다.

무선 전력 컨소시엄(Wireless Power Consortium)의 지배적인 저전력 무선 충전 표준의 경우 승인된 표준 전송(Tx) 코일의 대부분은 역사적으로 권선 기반이었습니다. 보다 구체적으로는 리츠선(litz wire)이 사용되었다. 구리 표면적이 더 넓은 이 다중 연선 유형은 작동 주파수에서 더 높은 교류 저항(ACR)에 기여하는 표피 효과 손실을 줄이는 데 사용됩니다. 이러한 현상으로 인해 MP-A28의 패턴 코일은 특허 받은 다층 적층 구조를 활용하여 AC 구리 손실을 완화하는 데 도움을 줍니다.

TDK의 새로운 패턴 코일 기술은 다양한 신소재 프로세스와 구성 기술을 구현하여 최종 사용자에게 광범위한 기능과 이점을 제공합니다. 주요 이점 중 일부는 다음과 같습니다.

얇은 – 습식 공정 0.3mm Mn-Zn 페라이트 차폐와 함께 5um ~ 150um까지 엄격하게 제어되는 구리 도금 두께를 통해 MP-A28 15W Qi 호환 전송 코일의 경우 총 코일 조립 두께 0.76mm를 허용합니다. 그 결과 MP-A28 코일 어셈블리를 활용하는 모든 충전기 설계가 더 얇고 가벼워졌습니다.

얇은 구리 코일 패턴을 사용하면 시스템 성능에도 이점이 있습니다. 자기 결합(K)은 송신(Tx) 자기 차폐와 수신(Rx) 자기 차폐 사이의 물리적 거리의 영향을 받습니다. 초박형 코일 패턴을 사용하면 MP-A28 코일 실드가 충전 표면과 Rx 장치에 더 가까워지므로 자기 결합과 효율성이 향상됩니다.

무게 감소 – 특히 현재 전기 자동차 제조업체가 배터리 충전량과 차량 주행 거리를 늘리려고 시도함에 따라 무게 감소가 계속해서 주요 화두가 되고 있습니다. TDK의 MP-A28 코일을 사용하면 습식 공정/더 높은 투자율(μ') 소재의 얇은 두께 덕분에 필요한 충전 성능을 유지하면서 Tx 코일 무게를 줄일 수 있습니다.

전기적 매개변수 일관성 – MP-A28 코일은 포토 마스크/전기도금 공정을 사용하여 전기적 변화가 0.5% 미만인 공기 코일을 생성합니다. MP-A28 코일은 구리 코일 패터닝과 페라이트 실드 모두에 동일 평면 구조를 사용합니다. 이러한 모든 기능은 전체 코일의 인덕턴스(Ls) 및 저항(Rs) 값이 권선 코일과 마찬가지로 변하지 않도록 보장합니다. 권선형 코일은 절연체 두께 변화, 동일 평면성 측면에서 권선 간 변화, 자기 길이와 각각의 Ls 값을 변경하는 권선 중 와이어의 긴장도 제어 문제를 가지고 있습니다.