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Tipos de Inductores en Electrónica

Clase 19: Que son las Bobinas (Inductores) (Abril 2025)

Clase 19: Que son las Bobinas (Inductores) (Abril 2025)
Anonim

Los inductores tienen una gran variedad e importantes aplicaciones en electrónica. Los inductores están disponibles para aplicaciones de alta potencia, supresión de ruido, radiofrecuencia, señales y aislamiento. Para satisfacer las necesidades de estas diversas aplicaciones, se han desarrollado varios tipos de inductores y se encuentran en una variedad de factores de forma, desde pequeños inductores de montaje en superficie hasta el montaje en chasis.

Inductores acoplados

Los inductores acoplados son tipos de inductores que comparten una trayectoria magnética e influyen entre sí. Los inductores acoplados a menudo se utilizan como transformadores para aumentar o disminuir el voltaje, proporcionar retroalimentación aislada y en aplicaciones donde se requiere una inductancia mutua.

Inductores multicapa

Los inductores multicapa obtienen su nombre de las capas de alambre enrollado que se enrollan alrededor de un núcleo central. Agregar capas adicionales de cable enrollado a un inductor aumenta la inductancia, pero también aumenta la capacitancia entre los cables. Estos inductores intercambian una mayor inductancia por una frecuencia de operación máxima más baja.

Inductores moldeados

Los inductores que se moldean en una carcasa de plástico o cerámica se conocen como inductores moldeados. Generalmente, estos inductores tienen un factor de forma cilíndrica o de barra y se pueden encontrar con varios tipos de opciones de devanado.

Inductores de potencia

Los inductores de potencia están disponibles en una amplia variedad de factores de forma y niveles de potencia, desde los inductores de montaje en superficie que pueden manejar desde algunos amperios hasta los orificios pasantes y los inductores de potencia de montaje en chasis que pueden manejar de decenas a cientos de amperios. Con la cantidad de corriente a la que suelen estar sujetos los inductores de potencia, se crean grandes campos magnéticos. Para evitar que estos campos magnéticos induzcan ruido en otras partes del circuito, se recomienda que se utilicen inductores protegidos magnéticamente, de ser posible.

Inductores de RF

Los tipos de inductores de alta frecuencia, también llamados radiofrecuencia de los inductores de RF, están diseñados para funcionar a altas frecuencias. Estos inductores a menudo tienen una resistencia más alta y una calificación de corriente más baja. La mayoría de los inductores de RF tienen un núcleo de aire en lugar de usar una ferrita u otro material de refuerzo de inductancia debido al aumento de las pérdidas cuando se usan esos materiales de núcleo que reducirían la frecuencia de funcionamiento del inductor.

Debido a la frecuencia de operación del inductor, varias fuentes de pérdida se vuelven importantes, incluyendo el efecto de la piel, el efecto de proximidad y la capacitancia parasitaria. La piel y los efectos de proximidad aumentan efectivamente la resistencia de un inductor. Se utilizan varias técnicas para ayudar a reducir estas pérdidas, incluidas las bobinas de panal y las bobinas de tela de araña para reducir la capacitancia parásita y el alambre de litz se usa a menudo para reducir el efecto de la piel.

Chokes

Un estrangulador es un inductor que está diseñado para bloquear los pulsos de alta frecuencia mientras deja pasar el pulso de baja frecuencia. Sus nombres provienen de la desactivación o el bloqueo de señales de alta frecuencia. Hay dos clases de choques, choques de poder y choques de RF. Las bobinas de potencia y de frecuencia de audio suelen tener un núcleo de hierro para aumentar su inductancia y hacer que sean filtros más efectivos. Los estranguladores de RF utilizan polvo de hierro o perlas de ferrita combinadas con complejos patrones de devanado para reducir la capacitancia parásita y operan eficazmente en altas frecuencias. Los chokes de mayor frecuencia utilizarán núcleos no magnéticos o de aire.

Inductores de montaje en superficie

El impulso para dispositivos más pequeños y más móviles ha llevado a la explosión de opciones para tipos de inductores de montaje en superficie. Los inductores de montaje en superficie se usan a menudo en convertidores CC-CC, filtrado EMI, almacenamiento de energía y otras aplicaciones. Su pequeño tamaño y huella hacen que los inductores de montaje en superficie sean un elemento esencial en la caja de herramientas de componentes del diseñador electrónico portátil y portátil. Los inductores de montaje en superficie están disponibles con y sin blindaje magnético, con capacidades de corriente superiores a 10 amperios y con pérdidas muy bajas. A menudo, los inductores de montaje en superficie utilizarán un núcleo de hierro o ferrita o técnicas especiales de devanado para optimizar el rendimiento del inductor y mantener una huella pequeña y un factor de forma.

Tipos de núcleos inductores

El material central de un inductor desempeña un papel importante en el rendimiento de un inductor. El material del núcleo impacta directamente la inductancia del inductor e impactará la frecuencia de operación máxima y la capacidad de corriente del inductor. Los tipos de núcleos inductores incluyen:

  • Los núcleos de aire tienen una operación de mayor frecuencia debido a que no hay pérdidas de núcleo sino a una menor inductancia.
  • Los núcleos de hierro tienen baja resistencia con alta inductancia. Las pérdidas de núcleo, las corrientes de Foucault, la saturación magnética y la histéresis limitan la frecuencia y la corriente de operación
  • Los núcleos de ferrita tienen material cerámico no conductor para operaciones de mayor frecuencia. La saturación magnética limita la capacidad actual
  • Los núcleos toroidales son núcleos en forma de donas que reducen la EMI radiada y proporcionan una alta inductancia.
  • Los núcleos laminados tienen una alta inductancia con una menor histéresis y pérdidas por corrientes de Foucault.