層疊線(xiàn)圈與并排線(xiàn)圈有何區(qū)別

在我上一篇博文中，我逐步說(shuō)明了如何使用WEBENCH? Coil Designer制作用于電感式感測(cè)應(yīng)用的傳感器計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文件。這種方法對(duì)于LDC1614等單線(xiàn)圈電感式傳感器十分有效，但是LDC0851電感式開(kāi)關(guān)需要兩個(gè)傳感器，兩個(gè)傳感器無(wú)法并排也不能堆疊。

隨著近期WEBENCH的升級(jí)，已無(wú)需再手繪線(xiàn)圈；WEBENCH Coil Designer能夠在五分鐘之內(nèi)制作出線(xiàn)圈設(shè)計(jì)。今天，我會(huì)說(shuō)明如何在WEBENCH工具中設(shè)計(jì)層疊線(xiàn)圈。

層疊線(xiàn)圈與并排線(xiàn)圈有何區(qū)別？

如圖1所示，并排線(xiàn)圈可以產(chǎn)生最大的感應(yīng)，使用雙層印制電路板（PCB）很容易實(shí)施。從WEBENCH工具中輸出兩個(gè)相同線(xiàn)圈，在PCB中將兩個(gè)線(xiàn)圈連接，就可以制作出優(yōu)良的并排線(xiàn)圈。

并排線(xiàn)圈的一個(gè)替代布置方式是層疊線(xiàn)圈，在層疊線(xiàn)圈中，一個(gè)線(xiàn)圈堆在另一個(gè)線(xiàn)圈之上，安裝在四層PCB上。把感應(yīng)線(xiàn)圈放在頂部能夠確保目標(biāo)對(duì)感應(yīng)線(xiàn)圈電感的影響總是大于對(duì)參考線(xiàn)圈電感的影響。這種方法普遍用于開(kāi)/關(guān)門(mén)探測(cè)等空間有限的接近感應(yīng)應(yīng)用。

目標(biāo)

感應(yīng)線(xiàn)圈

參考線(xiàn)圈

層 1， 2

圖 1：并排線(xiàn)圈（左）vs.層疊線(xiàn)圈（右）

我是如何使用WEBENCH Coil Designer設(shè)計(jì)層疊線(xiàn)圈的？

請(qǐng)按圖2中的五個(gè)步驟使用WEBENCH Coil Designer設(shè)計(jì)層疊線(xiàn)圈。

圖 2：使用WEBENCH Coil Designer設(shè)計(jì)層疊線(xiàn)圈的五個(gè)步驟

可以用以下CAD格式輸出線(xiàn)圈：

Altium Designer。

Cadence Allegro 16.0-16.6。

CadSoft EAGLE PCB (v6.4或更新版本)。.

DesignSpark PCB。

Mentor Graphics PADS PCB。

我使用了默認(rèn)設(shè)置，在LDC0851評(píng)估模塊上顯示線(xiàn)圈。這種配置對(duì)于感應(yīng)大型目標(biāo)效果非常好。注意如果感應(yīng)螺絲頭等較小的目標(biāo)，則需要增加更多的圈數(shù)，使線(xiàn)圈填充率(dIN/dOUT)小于0.3。

圖3為Altium Designer布局。頂層和中間層1中含有感應(yīng)線(xiàn)圈，而參考線(xiàn)圈則在中間層2和底層中。

開(kāi)關(guān)點(diǎn)在哪里？

最大的開(kāi)關(guān)點(diǎn)同線(xiàn)圈直徑尺寸相同?？梢允褂?a target="_blank">ADJ引腳降低開(kāi)關(guān)點(diǎn)，對(duì)開(kāi)關(guān)距離進(jìn)行微調(diào)。對(duì)于層疊線(xiàn)圈，將LDC0851調(diào)至閾值調(diào)整模式。圖4是我設(shè)計(jì)的20mm層疊線(xiàn)圈的開(kāi)關(guān)開(kāi)啟和關(guān)閉點(diǎn)。ADJ設(shè)為1時(shí)，最大開(kāi)關(guān)距離約為6.8mm，ADJ設(shè)為15時(shí)，開(kāi)關(guān)距離可以調(diào)至1.2mm。

線(xiàn)圈? = 20mm，層疊線(xiàn)圈

目標(biāo)材料：銅板

目標(biāo)尺寸：

開(kāi)關(guān)距離（mm）

ADJ代碼

開(kāi)關(guān)開(kāi)啟

開(kāi)關(guān)關(guān)閉

圖 4：閾值設(shè)定和釋放點(diǎn)

為電感式開(kāi)關(guān)應(yīng)用設(shè)計(jì)層疊線(xiàn)圈不需要花費(fèi)太多時(shí)間。根據(jù)本文描述的步驟，可以在五分鐘內(nèi)設(shè)計(jì)線(xiàn)圈并輸出到選擇的PCB CAD工具中。

審核編輯：何安