مواصفات حلقة المغناطيس كيو2: الهندسة الدقيقة وراء الشحن اللاسلكي بقدرة ٢٥ واط
فريق هندسة المغناطيسات في شركة آيم
كل شاحن لاسلكي من معيار كيو آي ٢ معروض في السوق يشترك في عنصر حاسم واحد: حلقة مغناطيسية دقيقة من مادة نيوديميوم-حديد-بورون (NdFeB). لكن ليست جميع الحلقات المغناطيسية متساوية في الجودة. في هذه المقالة، نحلّل بدقة المواصفات الفنية والتسامحات واختيارات المواد التي تميّز الحلقة المغناطيسية المؤهلة للحصول على شهادة الاعتماد عن الجزء القياسي التجاري.
حلقة مغناطيس كيو آي ٢: المواصفات البُعدية
يحدّد اتحاد الطاقة اللاسلكية (WPC) معيار كيو آي ٢ ترتيبًا مغناطيسيًّا يستند إلى هندسة نظام ماج سيف (MagSafe) الخاص بشركة أبل. وفيما يلي الأبعاد الحرجة:
هندسة الحلقة
|
الأبعاد |
المواصفات |
التسامح |
|
قطر خارجي (OD) |
٥٦٫٠ مم |
±0.05 مم |
|
القطر الداخلي (ID) |
٤٤٫٠ مم |
±0.05 مم |
|
عرض الحلقة |
٦٫٠ مم |
— |
|
السُمك |
0.8–1.2 ملم |
±0.02 ملم |
|
الاستواء |
الانحراف < ٠٫٠٥ مم |
— |
متطلبات الأداء المغناطيسي
قوة الالتصاق لحلقة المغناطيس في معيار Qi2 هي دالة لمتغيرات ثلاثة: F = Br × Vmagnet × 1/dgap، حيث Br هو كثافة التدفق المتبقي، وV هو حجم المغناطيس، وd هو المسافة بين الفجوة.
درجات المغناطيس المقترحة
|
الدرجة |
Br (كيلو غاوس) |
Hcj (كيلو أورستد) |
الحد الأقصى لمحور الطاقة (ميجا غاوس-أوستد) |
حالة الاستخدام |
|
N48 |
13.8–14.2 |
≥11 |
46–49 |
أجهزة شحن اقتصادية، أغلفة رقيقة |
|
N50 |
14.0–14.5 |
≥11 |
49–52 |
أجهزة شحن Qi2 شائعة الاستخدام |
|
N52 |
14.3–14.8 |
≥11 |
51–54 |
أجهزة شحن فاخرة، حوامل للسيارات |
|
N52SH |
14.3–14.8 |
≥20 |
51–54 |
عالية الحرارة (للسيارات، شحن سريع بقدرة ٢٥ واط) |
يوفّر المغناطيس من الدرجة N52 قوة تثبيت أكبر بنسبة ~15% مقارنةً بالمغناطيس من الدرجة N48 عند نفس الحجم. ويُشترط استخدام درجة N52SH لتشغيل تقنية Qi2.2 بقدرة 25 واط.
لماذا تهم التحملات: مقارنة واقعية
خذ في الاعتبار حلقتين مغناطيسيتين، كلاهما مُصنَّفتان بـ«متوافقة مع معيار Qi2»:
|
المواصفات الفنية |
الحلقة الاقتصادية |
الحلقة الدقيقة من شركة Aim |
|
تحمل OD |
±0.10 مم |
±0.02 ملم |
|
تحمل السُمك |
±0.05 مم |
±0.02 ملم |
|
قوة التثبيت عند فجوة بسمك 1 مم |
~800 غرام-قوة |
~950 غرام-قوة (+19%) |
|
نسبة نجاح اجتياز شهادة WPC |
~60–70% |
> 95% |
الطلاء: مقاومة التآكل
تتأكسد مغناطيسات نيوديميوم-حديد-بورون بسرعةٍ دون طلاءٍ مناسب. بالنسبة لتطبيقات كيو آي ٢:
|
الطلاء |
السُمك |
رذاذ الملح |
الموصى به |
|
Ni-Cu-Ni |
١٥–٢٥ ميكرومتر |
48 ساعة |
الاستخدام العام في الأماكن المغلقة |
|
إيبوكسي + نيكل |
٢٠–٣٠ ميكرومتر |
96H |
البيئات الرطبة، ومحطات الطاقة المحمولة |
|
الباريلين |
٣–٥ ميكرومتر |
٢٠٠ ساعة فأكثر |
التطبيقات الطبية والراقية |
الحرارية: ١٥ واط مقابل ٢٥ واط حسب مواصفات كيو آي ٢.٢
|
وجه |
١٥ واط كيو آي ٢ |
٢٥ واط كيو آي ٢.٢ |
|
درجة حرارة التعرض للمغناطيس |
~٤٠–٥٠°م |
~٥٥–٧٠°م |
|
الدرجة الموصى بها |
ن٤٨–ن٥٢ |
ن٥٠ش–ن٥٢ش |
القاعدة: عند قدرة ٢٥ واط، تفقد المغناطيسات العادية من الدرجة ن نسبة ٣–٥٪ من شدتها المغناطيسية خلال أشهر. أما درجة ش (حَج ≥ ٢٠ كيلو أورستد) فهي الحد الأدنى الموصى به لمعيار كيو٢.٢.
قائمة التحقق: تحديد حلقات المغناطيس الخاصة بمعيار كيو٢
- القطر الخارجي ٥٦,٠ مم ±٠,٠٥، القطر الداخلي ٤٤,٠ مم ±٠,٠٥
- الاستواء أقل من ٠,٠٥ مم، الدرجة ≥ ن٥٠ (ن٥٢ش لقدرة ٢٥ واط)
- طلاء نيكل-نحاس-نيكل بسماكة ≥ ١٥ ميكرومتر
- تكوين قوسي مقسّم (يُفضَّل أن يتضمّن ١٨ قطعة أو أكثر)
- بيانات قياس غاوس لكل دفعة إنتاج
- تقارير اختبار شهادة ويبك متوفرة
- يقدِّم المورِّد دعمًا لمحاكاة المجال المغناطيسي
حول AIM المغناطيس
نقدِّم حلقات مغناطيسية معتمدة حسب معيار كيو آي ٢، بدرجات من إن ٤٨ إلى إن ٥٢ إس إتش، بدقة ±٠٫٠٢ ملم، مع إمكانية تتبع كل الدفعة بالكامل ودعم محاكاة المجال المغناطيسي. معتمد وفق معيار آيزو ٩٠٠١:٢٠١٥.
