Dapatkah Anda mengintegrasikan kumparan elektromagnetik (batang torsi) ke desain PCB di EAGLE?

Aug 18 2020

Saya baru dalam menggunakan EAGLE dan saat ini saya mencoba mendesain papan magnetorquer. Saya ingin bertanya apakah mungkin untuk membuat kumparan elektromagnetik inti padat (batang torsi) yang telah mengetahui nilai listrik dan fisik: inti (bahan, ukuran-diameter dan panjang-) dan karakteristik kawat (jumlah lilitan, ukuran , kemampuan membawa arus maksimal, dll) sedemikian rupa untuk mengintegrasikannya ke dalam desain PCB saya.

Selain itu, saya ingin membuat inti elektromagnetik kumparan udara dalam kotak bulat untuk sisi belakang PCB yang sama.

Untuk pemahaman yang lebih baik, saya akan menautkan papan ISIS Magnetorquer  dengan gambar tampilan  atas dan bawahnya  . Oleh karena itu, secara ringkas, pertanyaan saya adalah entah bagaimana saya dapat mengintegrasikan kumparan elektromagnetik ke desain PCB atau dalam skenario kasus yang lebih buruk jika ada perpustakaan yang menyertakan kumparan elektromagnetik yang dapat disesuaikan atau yang sudah dibuat sebelumnya.

Jika tidak, apakah ada program lain yang dapat melakukan ini dan yang dapat diakses oleh seorang pemula? (Saya kehabisan waktu jadi saya akan mengambil apa saja sekarang)

EDIT: Karena pertanyaannya agak abstrak (saya benar-benar minta maaf untuk itu), saya akan mencoba membuatnya lebih spesifik dengan bantuan umpan balik Anda.

EDIT4: Pada tautan di atas, kumparan elektromagnetik (batang torsi) dipasang pada PCB dengan menggunakan penyangga plastik (atau bahan lain) seperti yang terlihat pada tautan di atas, jadi mereka adalah komponen terpisah. Pertanyaan di atas seharusnya bagaimana cara mengambil kumparan ini menjadi pertimbangan saat mendesain PCB di EAGLE. Saya percaya bahwa ada pustaka kumparan elektromagnetik atau bahwa saya dapat mendesainnya sendiri sebagai bagian entah bagaimana dan ini adalah alasan untuk pertanyaan yang diutarakan dengan aneh.

EDIT2:

Jawaban

4 VoltageSpike Aug 18 2020 at 18:57

Anda bisa mengintegrasikan kumparan ke dalam PCB, ya. Apakah ini efisien? Tidak.

Faktor-Q dari induktor PCB umumnya lebih rendah daripada faktor-Q induktor yang memiliki kumparan kawat dan lebih kecil dari kumparan mikrostrip silinder. Kapasitansi sendiri dari induktor yang dicetak tergantung pada lebar lilitan spiral, jarak antara mereka dan bahan PCB dan dapat mencapai 3 hingga 5 pF, yang cukup tinggi pada frekuensi seperti itu

Sumber: https://coil32.net/pcb-coil.html

Momen magnet adalah faktor dari jumlah lilitan, arus dan luas. Begitu banyak kumparan torquer adalah persegi panjang yang dibangun menjadi satu atau lebih lapisan PCB.

m = n A I

Lebih banyak belokan lebih mudah dibuat dengan kawat, yang memiliki faktor pengepakan yang jauh lebih tinggi untuk kabel pembawa arus daripada PCB (atau fleks datar), karena enamel jauh lebih kecil daripada lapisan PCB atau fleks datar. Itu sangat tergantung pada momen magnet yang dibutuhkan, jika Anda membutuhkan momen magnet yang tinggi, maka Anda mungkin harus menggunakan kabel di luar PCB, karena sebagian besar PCB dibuat dengan 4 lapisan (Anda dapat melakukan lebih banyak, tetapi itu datang dengan biaya ).

Jika Anda ingin membuat magnetorquer pada PCB, eagle (atau perangkat lunak PCB lainnya), cukup gambar polanya dengan tangan di perangkat lunak.

Dalam desain yang saya gunakan untuk magnetorquer (yang terbang), saya pribadi melilitkan bingkai delrin persegi panjang dengan sekitar 400 putaran, yang kemudian diikat ke 4 tiang pada PCB. Kawat itu disolder ke vias. Saya ingat bahwa 2 kumparan torquer lainnya dibangun ke dalam susunan panel surya.

Berikut adalah makalah yang menjelaskan satelit dengan kumparan yang terpasang pada PCB dengan jejak tembaga membentuk kumparan:

Sumber: ADCS manajemen daya inovatif