Parámetros Y Especificaciones Del Inductor

Como cualquier componente electrónico, hay varios parámetros y especificaciones que se asocian con los inductores. Los parámetros y especificaciones de los inductores permiten que el componente se describa satisfactoriamente y se utilice correctamente dentro del circuito. Los diversos parámetros que pueden utilizarse permiten especificar plenamente el rendimiento del inductor para que pueda utilizarse con confianza dentro del circuito requerido.

Inductancia

El parámetro clave para cualquier inductor es su inductancia. La inductancia es la propiedad del inductor que tiende a oponerse a cualquier cambio en el flujo de la corriente.

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La unidad de inductancia del SI es el henry, H. La inductancia de un circuito es un henry si la tasa de cambio de la corriente en un circuito es de un amperio por segundo y esto resulta en una fuerza electromotriz de un voltio.

El nivel real de la inductancia está influenciado por muchos factores, incluyendo el número de vueltas de la bobina, el diámetro de la bobina y, en particular, el núcleo utilizado dentro de la bobina.

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Como una bobina de un solo henrio sería muy grande y sólo se usaría en aplicaciones de muy baja frecuencia, los parámetros del inductor se especifican más normalmente en términos de microhenrio, H. También se pueden utilizar otros valores y se pueden convertir según la tabla siguiente:

Resistencia DC

Otro parámetro importante del inductor es la resistencia DC que exhibe. Como los inductores se fabrican a menudo con un cable muy fino, la resistencia de CC puede ser a veces significativa. Incluso cuando se utiliza un alambre más grueso, sigue siendo un factor importante porque puede afectar significativamente al rendimiento general como inductor.

La resistencia de CC puede considerarse en serie con el indicador puro para la mayoría de las simulaciones de circuitos, aunque en realidad está distribuida por todo el inductor.

La resistencia de CC, medida con una corriente constante, se especifica normalmente en Ohms, y se suele dar como un valor máximo ya que a veces es difícil de controlar con precisión.

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Corriente de saturación

La corriente de saturación es otro parámetro o especificación que es de importancia para un inductor.

En un inductor es posible saturar el núcleo porque hay un límite en el nivel de flujo magnético que un núcleo magnético como el hierro, la ferrita u otro compuesto puede tomar. Cuando esto ocurre la permeabilidad relativa cae y a su vez esto causa que el nivel de inductancia caiga.

Se considera generalmente que la corriente de saturación es la corriente a la que el nivel de inductancia cae en una cantidad determinada. Se suelen utilizar cifras del 10% para los inductores con núcleos de ferrita y del 20% para los que tienen núcleos de polvo de hierro.

Corriente incremental

A menudo, los inductores funcionan con una corriente sesgada que pasa a través de ellos. Por ejemplo, puede ser la corriente de reposo de un colector de transistores donde el inductor está en el propio circuito del colector. Hay una caída en la inductancia que es causada por esta corriente y es necesario entender esto para que el circuito sea capaz de operar satisfactoriamente incluso cuando la corriente de polarización DC está fluyendo.

El parámetro del inductor de la Corriente Incremental se toma generalmente como la corriente de sesgo DC que circula por el inductor y que hace que la inducibilidad caiga un 5% de su Valor Inicial con sesgo cero.

El valor del parámetro o especificación de la intensidad incremental indica el nivel en el que un incremento adicional de la corriente provocaría que la inductancia cayera en un valor significativo.

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El Valor de la corriente incremental para un inductor es más relevante cuando se utilizan núcleos de ferrita, ya que muestran una reducción mucho más rápida de la inductancia con el incremento de la corriente que otras formas de núcleo, como un núcleo de hierro alimentado.

Corriente nominal

Otro parámetro importante del inductor es la corriente nominal. Esta especificación es la máxima corriente continua que el inductor puede soportar. Generalmente el factor limitante de este parámetro es el aumento de temperatura del inductor.

Como en muchos inductores se utilizan cables delgados para mantener el tamaño al mínimo, el flujo de corriente puede hacer que la potencia se disipe en el inductor, con el resultado de que la temperatura aumente. Los aumentos indebidos de temperatura pueden reducir la fiabilidad o incluso causar un fallo catastrófico en algunas circunstancias.

Permeabilidad del núcleo

La permeabilidad del núcleo inductor es un parámetro clave. Gobierna la inductancia del inductor para una geometría de inducción determinada. Los materiales del núcleo de mayor permeabilidad hacen que el inductor proporcione un mayor nivel de inductancia.

El material del núcleo, así como la forma, el tamaño y la geometría del mismo, afectan a la permeabilidad efectiva general y, por lo tanto, estos factores también deben tenerse en cuenta.

Autocapacidad del bobinado

La autocapacidad del inductor o la capacitancia distribuida es un parámetro particularmente importante en muchas aplicaciones. Surge del hecho de que, además de añadir inductancia, los cables también tienen un pequeño pero apreciable nivel de capacitancia entre sí.

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El diagrama muestra los condensadores individuales dentro del inductor, ya que es una forma simplificada de mostrar la autocapacidad. Sin embargo, la capacitancia está distribuida en todo el inductor y no es una capacitancia separada.

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El nivel de capacitancia depende del área del cable, la distancia entre los dos cables y la permitividad del material entre ellos. Normalmente el nivel es relativamente bajo, pero se manifiesta en un circuito externo como una pequeña cantidad de capacitancia a través del inductor. Esto da lugar a lo que se denomina la frecuencia auto-resonante del inductor.

La frecuencia de auto-resonancia

En vista de la autocapacidad o la capacitancia distribuida, el inductor forma un circuito resonante paralelo como se muestra.

En el punto en que el inductor resuena la reactancia inductiva y la reactancia capacitiva se anulan mutuamente, y la impedancia global del circuito caerá a un valor regido por la resistencia de CC del circuito... Por debajo de la frecuencia de resonancia la reactancia inductiva dominará, mientras que por encima de la frecuencia de auto-resonancia la reactancia capacitiva dominará.

Como resultado, los inductores se utilizan normalmente por debajo de su frecuencia de auto-resonancia para asegurar que no se experimenten los efectos de la auto-resonancia.