ZHCAB50C March   2015  – May 2021 LDC0851 , LDC1001 , LDC1001-Q1 , LDC1041 , LDC1051 , LDC1101 , LDC1312 , LDC1312-Q1 , LDC1314 , LDC1314-Q1 , LDC1612 , LDC1612-Q1 , LDC1614 , LDC1614-Q1 , LDC2112 , LDC2114 , LDC3114 , LDC3114-Q1

 

  1.   商标
  2. 1传感器
    1. 1.1 传感器频率
    2. 1.2 RS 和 RP
      1. 1.2.1 交流电阻
      2. 1.2.2 趋肤效应
  3. 2电感器特性
    1. 2.1 电感器形状
      1. 2.1.1 不同电感器形状的示例使用
    2. 2.2 匝数
    3. 2.3 多层
      1. 2.3.1 串联线圈的互感
      2. 2.3.2 多层并联电感器
      3. 2.3.3 温度补偿
    4. 2.4 电感器尺寸
    5. 2.5 自谐振频率
      1. 2.5.1 SRF 测量
      2. 2.5.2 可提高绕线电感器 SRF 的技术
  4. 3电容器特性
    1. 3.1 电容器 RS、Q 和 SRF
    2. 3.2 寄生电容的影响
      1. 3.2.1 建议的电容器值
    3. 3.3 电容器放置
  5. 4物理线圈设计
    1. 4.1 使用 WEBENCH 的示例设计过程
      1. 4.1.1 一般设计序列
    2. 4.2 PCB 布局建议
      1. 4.2.1 最大限度地减少传感器附近的导体
      2. 4.2.2 用于 PCB 的传感器过孔和其他技术
  6. 5总结
  7. 6参考文献
  8. 7修订历史记录

2.3.1 串联线圈的互感

对于如图 2-6 所示对齐的多层线圈，每层之间的磁场会进行耦合，从而使总电感增大。图 2-8 展示了双线圈布置的等效电路模型。

GUID-FF4FC832-531E-4FC4-95C9-910E5D934049-low.gif图 2-8 双层传感器的互感（忽略 RP）

各个线圈磁场之间的连接均是正向的，因此串联线圈的总电感为：

Equation3. LTOTAL = L1 + L2 + 2M

其中

  • L1 = 线圈 1 的电感
  • L2 = 线圈 2 的电感，该电感通常与 L1 相同，因为几何形状是相同的
  • M = 线圈之间的互感 = k × √(L1 ×L2)

参数 k 是线圈之间磁链的量度，其值在 0 和 1 之间变化，并且仅取决于线圈之间的距离。互感是稳定的，并且会使总电感增加，使其超过各个电感的简单和，如Equation3 所示。

通常，对于磁通正向连接的 N 个串联线圈，总电感根据以下公式得出：

Equation4. GUID-ED13BA61-9208-4504-919B-4A0CFEC5ED37-low.gif

Equation4 考虑了相邻层中的线圈之间以及交替层中的线圈之间存在磁链。线圈之间的互感程度取决于各层之间的间隔，因此各个互感会有所不同。

例如，如果一个线圈的外径为 18mm，引线宽度和引线间距为 0.15mm，匝数为 12，则其电感为 3.5µH。如果在 1.0mm 厚的 PCB 中使用 4 个此类单层电感器构建一个多层电感器，则总电感不是 4×3.5µH (14µH)，而实际上是 39µH。额外的 25µH 互感实际上大于四个线圈的 14µH。该互感具有不使传感器 RS 增大的额外有益特性。

德州仪器 (TI) 在线 WEBENCH® 工具支持多层线圈设计，无需进行复杂的计算。可以在 http://webench.ti.com/wb5/LDC/#/spirals 中访问该工具。