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[参考译文] LDC2112:LDC2112线圈问题

Guru**** 2763595 points

Other Parts Discussed in Thread: LDC2114, LDC2112

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/905900/ldc2112-ldc2112-coil-questions

器件型号:LDC2112
主题中讨论的其他器件:LDC2114

您好:

1.导体目标是否需要放置在 INN 侧或 COM 侧或两者都可以?

2.还是需要将导体目标放置在感应磁方向一侧、如黄色标记箭头下方?

3、下面是线圈布局、类型是否正常?

谢谢~~

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    很抱歉、由于图片未显示、我又写了一遍  

    1.导体目标是否需要放置在 INN 侧或 COM 侧或两者都可以?

    2.还是需要将导体目标放置在感应磁方向一侧、如黄色标记箭头下方?


    3、下面是线圈布局、这种类型是否正常?

    谢谢~~

    BR/Poki

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    Poki 您好、

    感谢您发帖。 下周初我们将在训练中与 Kristin 进行合作。  

    对于您的问题1、导电目标需要是用户推送目标的位置。  

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    尊敬的 Arjun:

    感谢您的反馈

    请查看 上面的绿色区域亮点的详细信息

    我们的模式(左)是否正常? 或者需要遵循设计指南模式(右)?

    谢谢~~

    BR/Poki

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    e2e.ti.com/.../5852.ITB_5F00_FPC_5F00_0518.pdfe2e.ti.com/.../ITB_5F00_FPC_5F00_FEMM_5F00_v1p28_5F00_0518.pdf

    尊敬的 Arjun:


    很抱歉、添加更多问题


    线圈和 GND 距离之间是否有任何标准? 对于我们的设计、线圈和 GND 距离为6mil、对吧?


    2.有没有关于 INN Length 的标准? 对于我们的设计、从黄金手指到线圈的距离为20mm、是否过远?


    3、下面是我们的 SCH 和设计参数、您能帮您检查它是否正常?


    谢谢~~

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    Poki 您好、

    回答您的第一个问题:

    1.导电目标可以放在线圈的任一侧,但不能同时放在两侧。

    2.只要将目标和传感器线圈放置在平行平面中、电流方向就无关紧要。 无论如何、传感器都是使用交流电流驱动的、而不是如图所示的直流电流驱动的。  

    3.线圈布局看起来不错,但如果您有空间在线圈中心增加更多匝数,我会这样做。 按下按钮时、金属目标在这个区域内变形最大、因此有更多的内圈会很有帮助。  

    回答第二组问题:

    传感器周围的所有层上都应有至少20%线圈直径的禁止区域。 您的线圈直径为~7.5mm、因此6mil 离线圈太近。 只要它是 GND 布线而不是完全围绕线圈的 GND 平面、可能就可以了、但最好尽可能将 GND 布线移到更远的位置。

    2. 20mm 应该正常。 线圈可以远离器件放置。

    原理图对我来说很好。 我注意到您共享的 Excel 工具屏幕截图中的 FEMM 输出为空。 我想澄清的是、工具的上半部分没有考虑目标材料;只有"FEMM 仿真结果"部分使用指定的目标材料。 我对这种混乱表示歉意;工具没有明确说明情况。 FEMM 输出上方计算出的目标交互使用理想的铝目标。 使用不锈钢目标时、传感器频率将低于工具中所示的频率。 我强烈建议运行 FEMM 工具以更准确地计算传感器频率、然后使用此工具仔细检查目标的趋肤深度是否至少为3。

    还应使用 FEMM 输出数据验证 COM 电容器值。 最简单的方法是复制 FEMM 仿真的输出并将其输入 LDC 工具 Excel 计算器的 LDC2114部分。

    此致、

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    您好 Kristin:

    感谢您的反馈

    好的、 我将尝试增加线圈匝数

    2.好的、我将尽可能让源 GND 远离线圈

    3.您能帮我按参数运行 FEMM 并反馈结果吗? 因为我们运行了一次、但无法理解报告(只需查看两个线圈图)

       我们也可以使用 Excel "LDC_Tools-ext49"、"SkinDepth"表、输入目标材料、传感器频率(由"Spiral_Inductor_Designer"表计算 ) 和材料厚度

        检查目标是否至少3个趋肤深度?

    谢谢~~

    BR/Poki  

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    抱歉、添加一个问题

    由于线圈顶部/右侧有更多的迹线、 我可以 让 GND 偏置在左侧/下侧、这会有所帮助?

    或者 GND 源线圈需要对称?

    谢谢~~

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    您好 Kristin:

    如果我们增加线圈中心的匝数、线圈填充比将低于0.2 (规格为0.2~0.8)

    因此、我们可以忽略该规格。 还是仍需要更大的0.2?

    谢谢~~

    BR/Poki

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    Poki 您好、

    我可以验证 FEMM 仿真、并在本周结束前提供反馈。

    是的、这将有助于减少左侧的接地平面。 线圈周围 GND 不需要对称、线圈周围 GND 越少越好。 线圈附近的所有覆铜都是如此、而不仅仅是 GND。

    您可以忽略线圈填充比规格。 大多数应用应保持在建议范围内、但按钮应用是一个特殊情况、可从更多的内部匝数中受益。 您应该最大限度地增加内部匝数。

    此致、

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    您好 Kristin:

    感谢您的反馈

    1.您说:"使用 FEMM 输出数据验证 COM 电容器值也是不错的。 最简单的方法是复制 FEMM 仿真的输出并将其输入 LDC 工具 Excel 计算器的 LDC2114部分。" 您是指"LDC_TOOL-EX49.xlsx" Excel 文件和工作表"LDC2114_Config_tool"? 还是其他任何一个?

    2、我们只需要考虑 L/Rp/Q/传感器频率的 FEMM 结果、目标是什么?

    3.由于 FEMM 仿真需要大量时间,您能不能帮助创建一个使用430不锈钢的 LC 传感器计算文件? 以便我们 可以加快速度

    谢谢~~

    BR/Poki

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    e2e.ti.com/.../ITB_5F00_FPC_5F00_LDC_5F00_Tools_2D00_ext49_2D00_skin-depth_2D00_0521_2D00_1500.pdf

    e2e.ti.com/.../ITB_5F00_FPC_5F00_FEMM_5F00_v1p28_5F00_0521_2D00_1500.pdf

    您好 Kristin

    很抱歉、添加更多问题


    由于我们需要使用不锈钢430作为目标材料、线圈尺寸需要约为11.75*7.95或小于11.75*7.95


    通过 FEMM 仿真、我们发现只有具有较大间隙的薄布线宽度才能满足所有标准(W2.5/G24)、并且只有4圈(请参阅随附的)


    我们能否使用附加参数设计真实的布局? 会导致更大的间隙和几匝看起来不合理


    如果不能、您能否帮助您设计出尺寸小于或等于11.75*7.95的不锈钢430和线圈?


    此外、在哪里可以找到 FEMM 仿真的 CCOM 值?

    谢谢~~

    BR/Poki

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    您好 Kristin:

    我们还有另一个使用 Sustain430 (W2.5/G15)的 FEMM 仿真、只有4圈、尺寸为4*11.75 (请参见随附)

    您能否帮助检查它是否正常?

    谢谢~~

    BR/Poki

    e2e.ti.com/.../ITB_5F00_FPC_5F00_FEMM_5F00_v1p28_5F00_0521_2D00_1500_2800_Poki_2900_.pdfe2e.ti.com/.../ITB_5F00_FPC_5F00_LDC_5F00_Tools_2D00_ext49_2D00_skin-depth_2D00_0521_2D00_1500_2800_Poki_2900_.pdf

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    Poki 您好、

    我建议使用4匝以上的匝数。 在最新的仿真中、您还减小了线圈的尺寸、这是一个好主意、但我认为您应该缩短更长的尺寸、而不是更短的尺寸(如果可能)。 线圈最短侧的长度将决定灵敏度和感应距离。 您可以尝试一个具有更多匝数的4mm x 8mm 或6mm x 8mm 线圈、以查看这是否起作用。  

    遗憾的是、FEMM 仿真结果不会为您重新计算 CCOM 值、但您可以将 FEMM 输出复制到 LDC2114_Config_tool 底部的快速传感器 Rp/Rs/Q 计算器中。

    此致、

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    e2e.ti.com/.../ITB_5F00_LDC_5F00_summary-stanless-430_2D00_summary_2D00_0524.pdfHiKristin:

    我增大线圈匝数、但需要减小布线之间的间距

     Q 系数将高于30 (请参见随附内容)

    似乎不能在这样的维度上完成、 而是需要更多的匝数

    如果规格中的所有参数都是什么情况。 但 匝数更小、迹线之间的间距更大?

    如果多匝数但 Q 高于30、会怎么样?

    谢谢~~

    BR/Poki

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    您好 Kristin:

    FEMM 工具仅提供两种铝(铝、6061-T6和 铝、1100)

    我们是否可以使用 铝6061-T6来模拟其他 铝材料(GM55 H38;TM60 HSM (AL6063);AL5052 H32 、如附件所示)?

    或者、您能否将这些  铝材料设置到 FEMM 工具中、让我们进行仿真?

    谢谢~~

    BR/Poki

    e2e.ti.com/.../AL-Comparsion_2D00_GM55TM6050526061.pdf

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    Poki 您好、

    感谢您耐心等待我本周的一段时间。  

    如果所有参数都在规格范围内、但布线间距非常宽、则可能会看到灵敏度降低。 通常、我们建议将电路板上的布线间距设置为尽可能小的值。

    如果传感器 Q 高于30、LDC2112可能无法驱动传感器。 Q 值不应超过30。

    我同意目前的情况似乎不能满足上述限制。 您可以尝试进一步减小线圈尺寸。 或者、使用铝目标可以解决此问题、而无需更改线圈设计、您可能会增加更多匝数。

    我强烈建议使用 AL6063而不是 GM55 H38。 它几乎是导电电流的两倍,这将提高目标响应并减少涡流中的电阻损耗。  有一种方法可以将定制材料添加到 FEMM 进行仿真。 您可以按照本 FEMM 应用手册第9-10页上的步骤(d)和(e)操作、其中显示了如何从头开始创建 FEMM 仿真。 您只应遵循步骤(e)的第 I-iv 节。 然后、您可以在 Excel FEMM 工具中指定自定义材料。 或者、AL6063的导电性位于 AL1100和 AL6061之间。 如果两种材料的仿真看起来都不错、则可以假设 AL6063也会产生有效的传感器。

    此致、

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    您好 Kristin:

    关于 INN 布线长度、我知道您对我的问题有如下反馈

    20mm 应该正常。 线圈可以远离器件放置

    因为我们将执行需要像附加图片那样扩展 INN 轨迹的 EVB

    因此、INN 布线将为8mm (MB 布线长度上)+GF (ZIF 连接器)+32.8mm 扩展 FPC+GF (ZIF 连接器)+20mm FPC

    我们可以添加此扩展 FPC 吗?  此 INN 布线长度是否正常?

    如果不是、可以用多长时间?

    谢谢~~

    poki

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    Poki 您好、

    我已经通过我们的 FAE 回答了这个问题、所以我只是公开发布我的回复、以防他人发现它有用。

    扩展柔性电路板不应有任何问题。

    此致、