日本風險企業開發出磁力線不外洩的線圈

怎樣才能抑制電磁干擾呢？……在以無線方式提供電力的無線供電領域，EMI（Electro-Magnetic Interference，電磁干擾）對策正日益成為重要的技術課題。

　　無線供電領域中以電磁感應為主流方式，傳輸電力時會產生磁力線。其中部分磁力線會洩漏至外部，用於手機時會引發通信電波靈敏度降低及發熱等問題。

　　「不能採用降低手機基本性能的技術」。探討採用無線供電的某手機系統業者的負責人這樣斷言。因此，致力於無線供電系統開發的企業無一例外都在電力傳輸線圈上黏貼磁片來抑制EMI。但使用磁片不僅增加成本，還令手機的薄型化難以實現。

不讓磁力線外漏

　　日本風險企業Mit Labo開發出了可解決上述課題的技術。他們通過改進線圈形狀等抑制磁力線外洩，使得無需磁片等EMI對策部件即可實現無線供電。

　　Mit Labo為驗證所開發的技術而製作了試製品，試驗顯示，該試製品可同時進行無線供電和收看單波段電視。此前不使用磁片接收靈敏度會下降，很難接收到單波段電視。而此次開發的技術，「由於線圈產生的磁力線不會外漏，因此不會對單波段接收用天線造成不良影響，可以收看單波段電視」（Mit Labo代表董事森隆太郎）。 　　

Mit Labo開發的線圈，其特點在於形狀。採用將兩個正三角形線圈反轉相接的菱形線圈為基本模式，組合三個菱形線圈成為六角形。

　　這樣便形成了使發出磁力線的N極與磁力線進入的S極相鄰的線圈內部磁極的結構。因此，發出的磁力線會流入相鄰磁極，從而封閉在線圈內部。此前一般採用的圓形線圈，N極位於線圈表面時S極位於背面，磁力線由線圈外側流向內側。這時磁力線就會洩漏。

　　通過抑制磁力線外洩，送電線圈與受電線圈幾乎不會相互干擾。因此，線圈之間的距離越短傳輸效率就會越高。普通圓形線圈在線圈過於接近時，會因干擾的影響而導致互感變小、電動勢降低。

Mit Labo的線圈是在印刷電路基板等上採用印刷技術製作的。採用印刷技術是為了降低製造成本。

　　印刷基板有採用FR4材料的印刷基板（PCB）和採用聚酰亞胺材料的柔性基板（FPC）兩種。PCB產品的價格較低，可支援大電力。這是因為，隨著佈線的多層化，容易增加線圈的繞數。10層產品支援3～5W的輸出功率。但另一方面，多層化會使厚度增加。比如，6層產品的厚度為0.65mm，12層產品為1.3mm。

　　FPC產品的特點在於其薄，4層產品僅厚0.35mm。僅從線圈本身而言，其他公司也有更薄的產品，但使用時需要黏貼磁片。

　　此次的技術不僅可用於無線供電，還可應用於各種使用線圈的用途。

　　比如，Mit Labo的目標是利用磁力線極難洩漏的特點，將其作為內置於IC的電感器使用。由於設計IC內的其他電路時無需考慮磁場的影響，可提高設計的自由度。設想內置於功率放大器IC與PhotoMOS繼電器等。

　　Mit Labo計劃向其他公司授權該線圈技術。目前正在和「多家企業進行交涉」（森隆太郎）。

技術在線 2011/05/03 久米 秀尚