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IPhone与磁材的前生今世

  • Categories:行业资讯
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  • Origin:
  • Time of issue:2016-03-31
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IPhone与磁材的前生今世

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北京时间3月22日凌晨,苹果正式发布3288元起售的“小苹果”iPhone SE。

 

今天就说一下在iphoneSE与磁性材料的前世今生,揭秘智能手机上哪些部分会应用到磁性材料。

 

在此之前,先带大家看看今天的主角——iPhoneSE

 

 

从外观上看,iPhone SE和iPhone 5S基本一致,4英寸小屏,不再突出的摄像头,顺滑一体的整体机身。这一点比较差强人意,但精彩的在内部,配置上,iPhone SE采用与iPhone 6s一致的A9处理器,M9协同处理器,在性能上比iPhone 5s提高了将近两倍,此外,iPhone SE配备1GB RAM+16GB ROM/64GB ROM内存组合,1200万像素主摄像头,支持4K视频录制,支持Touch-ID与NFC功能,支持Apple Pay功能。但是稍微有点遗憾的是iPhone SE将不支持3D-Touch功能。

 

 

售价方面,iPhone SE 16GB版本售价为:399美元(折合人民币2580元);32GB版本售价为:499美元(折合人民币3234元);而发布会结束后中国苹果官网上iPhoen SE 16GB版售价3288元,64GB版售价4088元。将于3月31日正式上市,中国大陆与香港地区均在首发名单中。

 

 

iPhoneSE作为一款智能手机,其制造所需的高端配件会包含有磁性极强的钕铁硼磁钢。它们会被应用到手机的电声、相机调焦和传感器甚至无线充电上。

 

电声部分

电声器材之一就是扬声器,制造扬声器的基础材料就是永磁体,而稀土永磁钕铁硼合金是制造扬声器非常好的材料。

 

 

扬声器的工作原理:永磁体通过轭铁在磁路的环形气隙中产生一个磁场,和扬声器纸盆相连的音圈插入环形气隙中,永磁体被外部的轭铁所包围,从而可以免遭外界杂散磁场的干扰,反过来也可以减小永磁体磁场对外界的影响,当声音以电流的形式通过磁场时线圈便会因电流强弱的变化产生不同频率的震动,进而带动纸盆发出不同频率和强弱的声音。其中磁体用稀土永磁钕铁硼代替传统的铁氧体或铝镍钴等磁体,不但能使扬声器的灵敏度提高,还可使磁体用量大大减少。

相信在智能手机平稳发展的潜力下,钕铁硼的应用需求将保持稳定较快增长。

 

 

相机调焦

从iPhone5s开始,苹果手机就已应用包含基于软件的图像防抖技术,这种系统可以快速拍摄4张照片,随后将每张照片最好的部分融合为最终图像,降低噪点、模糊和抖动。很多智能手机和独立相机中都采用了光学图像防抖技术,这允许相机镜头在拍摄时移动,对手的抖动和其他运动进行缓冲。

 

 

这是一种将光学图像防抖技术融入音圈马达驱动器的技术,这种驱动器可以在微小摄像头中改善自动对焦效果。在驱动器中包含了自动对焦机制和光学防抖机制,这意味着传感器的镜头可以在五轴方向移动,改善防抖性能。

 

 

 

电子罗盘

从iPhone 3GS开始,iPhone手机中开始内置电子罗盘传感器。在iPhone 6手机中,电子罗盘芯片类型为由AKM公司生产的 AKM 8963芯片。AKM公司生产的电子罗盘传感器芯片一直服务于历代iPhone 手机之中。

 

 

电子罗盘由三维磁阻传感器、双轴倾角传感器和MCU构成。三维磁阻传感器用来测量地球磁场,倾角传感器是在磁力仪非水平状态时进行补偿;MCU处理磁力仪和倾角传感器的信号以及数据输出和软铁、硬铁补偿。该磁力仪是采用三个互相垂直的磁阻传感器,每个轴向上的传感器检测在该方向上的地磁场强度。向前的方向称为x方向的传感器检测地磁场在x方向的矢量值;向左或Y方向的传感器检测地磁场在Y方向的矢量值;向下或Z方向的传感器检测地磁场在Z方向的矢量值。每个方向的传感器的灵敏度都已根据在该方向上地磁场的分矢量调整到最佳点,并具有非常低的横轴灵敏度。传感器产生的模拟输出信号进行放大后送入MCU进行处理。磁场测量范围为±2Gauss。通过采用12位A/D转换器,磁力仪能够分辨出小于1mGauss的磁场变化量,我们便可通过该高分辨力来准确测量出200-300mGauss的X和Y方向的磁场强度,不论是在赤道上的向上变化还是在南北极的更低值位置。

 

 

电子罗盘的应用很广泛,一个简单的使用电子罗盘传感器的实例是iPhone手机上的指南针app,通过指南针app可以实现在手机不联网的情况下进行指示方向,不依靠地图类app来指路,节省流量,方便快捷。在地图类的app中,电子罗盘也被用来配合设备的GPS和其他位置功能达到指向的功能。

 

 

无线充电

采用磁感应吸附+触点接触方式可以让无线充电器在充电过程中能够快速的使设备脱离充电状态,最大限度的避免了在通电状态下使用设备所存在的使用隐患;

 

 

另外,由于充电连线相对较短,不会出现多个设备同时充电时线路缠绕、混乱交错的现象。

 

 

磁屏蔽

磁屏蔽材料是由坡莫合金、镍铁合金等具有高磁导率的铁磁性(软磁)材料所构成的,通过制作成盒壳等闭合屏蔽体,从而对电源、继电器、变压器、电机、CRT 等低频磁场干扰源或敏感设备(器件)进行有效的磁屏蔽。

磁屏蔽材料具有两个重要特性:
 

磁率随频率增加而急剧减小,初始磁导率越高,减小的越快;磁导率随场强增大而变化,当场强增大到一定值时,将使得磁屏蔽材料出现磁饱合,致使磁屏蔽效能大为降低。

 

 

在设计时,确定相应的频率范围,适当选取材料厚度及屏蔽体层数是进行磁屏蔽设计所必须遵循的两个重要原则。屏蔽效能较高时的根本原因在于材料中磁畴随外加磁场的取向性较强,而影响取向性的最主要因素是折弯、敲击、钻孔及焊接等机械加工工序,显然磁屏蔽体的制作加工将使得屏蔽体的磁屏效大大降低。消除这种影响的关键工序是对制作好的磁屏蔽体进行特殊的热处理。

 

 

▲电波磁屏蔽原理

苹果凭借其在销量、技术、品牌等方面的巨大影响力,率先应用的此项“磁屏蔽”技术在未来也将逐渐被其他手机应用,逐渐成为智能手机的标配,这也势必会增加磁屏蔽器件以及磁材的需求,为元器件行业增添新动力。

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