Технологии развиваются, а вместе с ними появляются новые возможности. Сейчас заказать качественную ПП в Поднебесной очень просто и главное, доступно. Причем для самого дешёвого варианта параметры весьма хорошие. Толщина дорожек 6 mill (0.152 мм), расстояние межу дорожками так же 6 mill, отверстия от 0.3 мм и всё это в 2 слоя.
Копаясь в апнотах TI (Texas Instruments) наткнулся на интересную информацию. Сам апнот немного по другой теме, но моё внимание привлекла информация о плоских катушках. Инженеры TI провели исследования конструкции катушки и в удобоваримом формате её изложили. Есть даже онлайн калькулятор для расчета плоских катушек.
Собственно новая (хорошо забытая старая) технология изготовления ДПФ и предлагается к обсуждению.
Из плюсов таких ДПФ (частное мнение):
- отсутствие намоточных изделий;
- высокая повторяемость;
- при грамотном проектировании предсказуемость параметров.
Минусы:
- конструктивная добротность ниже чем у цилиндрической катушки, но, по беглому сбору информации на эту тему, выше чем у SMD индуктивностей;
- из-за конструктивных особенностей бОльшая подверженность влияния на параметры катушки внешних компонентов.
Возможно выяснятся ещё плюсы и минусы в процессе обсуждения.
Собственно сам апнот от TI. Калькулятор для расчета спиральных катушек.
Кратко, интересные примечания из апнота.
Заполняемость спиральной катушки ближе к её центру не намного увеличивает индуктивность самой катушки. Добротность катушки при этом снижается. Оптимальное соотношение внутреннего и внешнего диаметра катушки - 0.3.
Катушка может размещаться в нескольких слоях. Для случая с дешёвыми платами из Китая - 2 слоя. Двухслойная (возможно и большее количество слоёв) катушка состоит из 2х последовательно соединенных катушек. Причем, важно чередовать вращение витков по часовой и против часовой стрелки для каждого следующего слоя. Вначале спираль скручивается на верхнем слое, а потом раскручивается на нижнем.
Если выровнять витки многослойной катушки в разных слоях относительно друг друга, то индуктивность катушки увеличится за счет взаимного влияния магнитных полей частей катушки.
Формулы приведены в апноте. Пример из него же: внешний диаметр катушки - 18 мм, ширина проводника 0.15 мм, индуктивность катушки в одном слое - 3.5 мкГн. Индуктивность в 4х слоях 39 мкГн, что не равно 14=3.5х4.
Калькулятор на сайте TI это всё учитывает. Для примера посчитал катушку диаметром ~7 мм из 8 витков с шириной дорожки 0.15 мм. В одном слое индуктивность получилась 0.36 мкГн. В двух слоях на плате толщиной 1.6 мм уже ~1 мкГн, в 4х - ~3.7 мкГн. Считал для квадратной катушки.
Пока очередной дилижанс с платами из Китая не заказан хотелось бы определиться с топологией ДПФ на плоских катушках.
В общем предложения, а так же рациональная и конструктивная критика приветствуются.
Вечером попробую прикинуть вариант ПП.