株式会社BPG

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磁性シート

Bプラス社では SUBNANOALL の商品名で扱っています

用途 特性 効果
携帯電話 非接触充電 高飽和磁気誘導、低損失、高透磁率 ワイヤレス充電中のエネルギー損失の低減
携帯電話 電磁シールド 周囲の環境への電磁干渉を効果的に低減
車(EV) 電磁シールド 周囲の環境への電磁干渉を効果的に低減

小型電子機器から大型電子機器まで広い範囲で応用できますが、携帯電話、車(EV)を身近な例としました。

BP1400 従来のナノ結晶
飽和磁束密度 Bs(T) 1.4 1.2
Permeability μ’ (@100kHz) ≧20,000 ≧20,000
Permeability μ’ (@200kHz) ≧13,000 ≧10,000

磁性シートの構造

ナノ結晶軟磁性材料 薄帯(Subnanometer Alloy Ribbon)を重ねた構造


携帯電話

EV   


非接触充電の規格

規格名 方式 距離 最大出力 状況 周波数 規格策定年 実用化年 iPhone世代 規格団体
Qi 電磁誘導 ~5mm 15W 最も普及している 100〜300kHz 2008 2010 iPhone8 WPC
Qi2 電磁誘導+磁石 ~5mm 15W+ MagSafe互換もあり 100〜300kHz 2023 2024 iPhone15 WPC
Qi2 25W (Qi v2.2.1) 電磁誘導+磁石 ~5mm 25W 100〜300kHz 2025 2025 iPhone17 WPC
50W級 次世代Qi規格 電磁誘導+磁石 ~5mm 50W 策定中 WPC
PMA 電磁誘導 ~5mm ~5W ほぼ終息 2012 ~2014 2018年WPCと統合
AirFuel 電磁共鳴 数cm~数10cm 数W~10W 一部産業用途 6.78 MHz 2015 AirFuel Alliance
AirFuel RF ~数m 数mW~数W 915 MHz 2015 AirFuel Alliance
WPC:Wireless Power Consortium
AirFuel Alliance:PMAとA4WPの合併

Qi規格の概要と磁気シートに求める特性

項目 動作電圧(送電側) コイル電流 (Irms​) コイルが作る磁場 (H) 磁性シートに求める磁束密度 (Bs) 磁性シートの損失 (tanδ / コア損)
Qi2 15W 9V 〜 12V 程度 約 1.5A 〜 2.5A 中程度
一般的なスマートフォンの受電環境
≥300 mT
標準的なフェライトで対応可
低周波(110k-205kHz)で低損失なもの
Qi2 25W
15V 〜 20V 程度 約 2.5A 〜 3.5A 局所的に強い磁場が発生 ≥350 – 400 mT
耐直流重畳特性が重要
高磁束密度下での低損失化が必須
50W
急速充電
20V 〜 24V 以上 約 4A 〜 6A 以上 非常に強い磁場
周囲の金属体への漏洩対策が必須
≥450 – 500 mT 以上
ナノ結晶などの高 Bs​ 材が必須
極めて低いコア損 (Pcv​)
優れた放熱特性

BPLUS/BPGの非接触充電用磁性シートが追求する性能

高Bsナノ結晶材料による高出力(50W以上)のワイヤレス急速充電

高出力・高磁場環境での優位性

ワイヤレス充電では、充電出力を高くするほど送電側の磁場も強くなります。
軟磁性材料は、磁場が強くなると透磁率(μ’)が低下し、磁束を効率よく伝えられなくなるため、
充電効率が低下しやすくなります。
しかしながら、SUBNANOALL(Bプラスの磁性シートの商品名)は強い磁場でも透磁率(μ’)の低下が小さいため、磁気特性を維持できます。その結果、次のメリットがあります。

SUBNANOALLの飽和インダクタンスはフェライトより遥かに高く、飽和防止能力は極めて高い

縦軸:L(DCバイアス磁場)/L(DCバイアス磁場=0)
横軸:DCバイアス磁場

200A/mのDCバイアス磁場で、
ファライト磁気リングは、50%に低下。
SUBNANOALL磁気リングは、約90%あり
飽和防止能力が高い!

フェライトより薄いシートを実現

携帯電話への組み込みで、厚さを薄くできる
たとえば、Ferrite 0.27mm厚の特性が、
ナノ結晶磁性シートSUBNANOALL 0.11mm厚で得られる
* SUBNANONALLは、Bプラスの磁性シートの商品名


磁気シールド

2層、4層、12層でのノイズが減少する様子
SE:Shielding Effectiveness 遮蔽効果


電気自動車用電磁波シールドシート

電気バスのフォロア全体にSUBNANOALL(ナノ結晶電磁波シールドシート)を敷くことで電磁輻射料を大幅に減らせます。

   一般的な市販品
   B(@12kHz):0.43μT
  4層構造SUBNANOALL 1枚
    B(@12kHz):0.26μT
  4層構造SUBNANOALL 2枚
    B(@12kHz):0.07μT
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