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发表于 2017-2-17 09:32:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
通常大家会通过在印刷电路板(PCB)上布置螺旋迹线形成感应电感器,而WEBENCH® Coil Designer是款非常有用的在线工具,能够帮助您设计传感器电感器,并生成布局。下面TI专家将为您一步一步的讲解它是如何实现的。
跑道式电感器设计工具是LDC工具电子表格中的又一非常有用的设计器。虽然跑道电感器只能计算传感器参数,而无法生成布局,但其操作很快。只需在LDC计算器工具的“内容”选项卡上单击“跑道电感设计器”,或单击“跑道_电感_设计器”选项卡,如图1所示。您就会看到如图2所示的选项卡界面。
360截图20170217090516000.jpg
图1:访问跑道电感设计器

360截图20170217090536568.jpg
图2:跑道线圈设计器工具

LDC计算器工具的精确度非常高,一般物理传感器的精度在计算结果上下浮动10%范围内。然而,对于跑道形传感器,由于长短侧比值大于4,所以这一精度可能会下降。

设计传感器的第一步是确定PCB制造限值,表1所示即为来自某一PCB制造商的限值范例。
360截图20170217090603208.jpg
表1:传感器构建参数

360截图20170217091416492.jpg
表2:传感器参数

本例中,我们将使用LDC1612,并遵照表1和表2所列限值。图3所示为跑道线圈设计器的计算区域。我在每个参数的左侧都标上了序号,这样,在我进行下面的设置时,您可以知道所对应的参数。
360截图20170217091502386.jpg
图3:参数输入顺序

接下来,根据以下步骤计算基本传感器设计:
1.选择合适的LDC设备——LDC1612/4(LDC1612及LDC1614有着相同的传感器驱动限值。
2.将迹线间隔和迹线宽度设置为制造商所规定的最小值——0.125 mm(5密尔)。
3.将层间间隔设置为32密尔。
4.使用可用的最厚铜——1oz-CU,以实现更好的性能。
5.设置层数——通常为两层或四层。由于PCB为两层,所以将层数设置为“2”。
6.输入电感器外径——9mm为本例的最大值。
7.对于圆形传感器,将比率设置为1.0。若数值大于1,则是跑道形状。相比圆形传感器,跑道形状的电感值更高,而Q系数更低。对于例如金属触摸式按钮等诸多应用而言,相比圆形传感器,跑道形状能够更好地适配可用区域,且能够实现更小的按钮尺寸。
8.设置圈数。如果您设置的圈数超过16圈,将低于表1所规定的0.825mm最小内径。如果你将圈数设置为13,线圈填充率则接9.近最佳值~0.3(虽然金属触摸式应用在更低数值下表现更好,但0.3线圈填充率是大多数应用的最佳值)。
10.通过设置对象距离,计算对象对传感器的影响。将对象距离设置为1.80mm,该距离为传感器和金属表面间的距离。
调整传感器电容,以使fRES’、RP’及Q’位于LDC1614的设计空间内。如果有参数超过设计空间,计算器工具将在相应参数区域显示红色标签提示,如图4所示。
360截图20170217091719422.jpg
图4:计算器工具所生成的错误提示范例

输入数字后,您可能需要调整圈数或传感器电容。尝试多种设置后,我最后得到了表3所列数值。我选择130 pF作为传感器电容值,以便可以安全地使用10%容差。

360截图20170217091756734.jpg
表3:得到的参数

当对象关闭时,传感器的电参数会发生变化。所以,您需要确认出现这一情况时,传感器是否仍处于有效工作范围内。在最近目标距离为1.8 mm的条件下,我的传感器的电性规格如表4所示,处于LDC1614的工作范围内。
360截图20170217091821846.jpg

表4:对象作用下的传感器参数


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发表于 2017-2-17 13:37:19 | 显示全部楼层
这个还是比较实用的。

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