利用WEBENCH Coil Designer設(shè)計用于開關(guān)應(yīng)用的層疊線圈

在上文逐步說明了如何使用WEBENCH? Coil Designer制作用于電感式感測應(yīng)用的傳感器計算機輔助設(shè)計文件。這種方法對于LDC1614等單線圈電感式傳感器十分有效，但是LDC0851電感式開關(guān)需要兩個傳感器，兩個傳感器無法并排也不能堆疊。

隨著近期WEBENCH的升級，已無需再手繪線圈；WEBENCH Coil Designer能夠在五分鐘之內(nèi)制作出線圈設(shè)計。今天，我會說明如何在WEBENCH工具中設(shè)計層疊線圈。

層疊線圈與并排線圈有何區(qū)別？

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

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

目標(biāo)

感應(yīng)線圈

參考線圈

層 1， 2

圖 1：并排線圈（左）vs.層疊線圈（右）

我是如何使用WEBENCH Coil Designer設(shè)計層疊線圈的？

請按圖2中的五個步驟使用WEBENCH Coil Designer設(shè)計層疊線圈。

圖 2：使用WEBENCH Coil Designer設(shè)計層疊線圈的五個步驟

可以用以下CAD格式輸出線圈：

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評估模塊上顯示線圈。這種配置對于感應(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)線圈，而參考線圈則在中間層2和底層中。

圖 3：制作好的Altium Designer格式線圈

開關(guān)點在哪里？

最大的開關(guān)點同線圈直徑尺寸相同?？梢允褂?a target="_blank">ADJ引腳降低開關(guān)點，對開關(guān)距離進行微調(diào)。對于層疊線圈，將LDC0851調(diào)至閾值調(diào)整模式。圖4是我設(shè)計的20mm層疊線圈的開關(guān)開啟和關(guān)閉點。ADJ設(shè)為1時，最大開關(guān)距離約為6.8mm，ADJ設(shè)為15時，開關(guān)距離可以調(diào)至1.2mm。

線圈? = 20mm，層疊線圈

目標(biāo)材料：銅板

目標(biāo)尺寸：

開關(guān)距離（mm）

ADJ代碼

開關(guān)開啟

開關(guān)關(guān)閉

圖 4：閾值設(shè)定和釋放點

為電感式開關(guān)應(yīng)用設(shè)計層疊線圈不需要花費太多時間。根據(jù)本文描述的步驟，可以在五分鐘內(nèi)設(shè)計線圈并輸出到選擇的PCB CAD工具中。

審核編輯：郭婷