La Academia de Ciencias de China desarrolla un miniinductor flexible para dispositivos electrónicos
Publicado: 09/04/2024
Los investigadores de la Academia de Ciencias de China (CAS) han desarrollado un miniinductor basado en aleaciones amorfas que puede lograr una flexibilidad excelente y una alta inductancia, para el diseño de dispositivos de tecnología electrónica flexible. Como componente clave en la conversión de energía y el procesamiento de señales, los miniinductores flexibles con alta densidad de energía desempeñan un papel importante en la mejora del rendimiento del dispositivo, la reducción del consumo de energía y la miniaturización del dispositivo.
El nuevo miniinductor ayudará a mejorar el rendimiento del dispositivo y a su miniaturización, además de a reducir el consumo de energía.
Las bobinas convencionales están hechas principalmente de materiales no magnéticos, lo que inevitablemente provoca fugas magnéticas. Esta fuga de flujo magnético reduce la densidad de la inductancia, lo que hace que estos inductores no sean adecuados para aplicaciones de baja frecuencia.
Para superar este problema, los investigadores utilizaron aleaciones amorfas magnéticas blandas a base de hierro (Fe) como materiales de bobina para fabricar un miniinductor amorfo flexible, debido a sus propiedades magnéticas blandas. Se utilizó tecnología de ablación con láser de femtosegundo de alta precisión para elaborar con precisión cintas de aleaciones amorfas sin inducir la cristalización de las aleaciones amorfas, manteniendo al mismo tiempo su excelencia mecánica intrínseca.
En comparación con los inductores convencionales basados en materiales no magnéticos como el cobre, el novedoso miniinductor desarrollado reduce significativamente la fuga magnética a menos de 10 -4 T, lo que minimiza en gran medida la interferencia entre componentes electrónicos.
Gracias a la alta permeabilidad de las aleaciones amorfas, la densidad de inductancia del dispositivo aumenta hasta aproximadamente 280-390 nH/mm2, aproximadamente 10 veces mayor que la de los inductores planos convencionales.
Flexibilidad mecánica
Además, la estructura amorfa le da al miniinductor flexible una flexibilidad mecánica, que puede estirarse hasta un 300% de su tamaño original. Después de 2.500 ciclos de flexión con un radio de flexión de 16 mm, el dispositivo desarrollado puede mantener su rendimiento con sólo una ligera caída (menos del 10%) en el valor de inductancia y el factor de calidad, lo que indica su estabilidad superior.El miniinductor flexible amorfo puede adaptarse a diversos entornos de aplicaciones de flexión y plegado, debido a su diseño flexible. Puede lograr una alta densidad de inductancia en un volumen muy pequeño para cumplir con los requisitos de miniaturización de productos electrónicos delgados y livianos.