Tipos de inductores y aplicaciones

Tipos de inductores y aplicaciones

 

Tipos de inductores basados ​​en el núcleo

Existen diferentes tipos de inductores. Dependiendo de su tipo de material, básicamente se clasifican de la siguiente manera

Air Core Inductor

inductor aircore

Air Core Inductor

Núcleo de cerámica los inductores son referidos como “ inductores de núcleo de aire “. La cerámica es el material más comúnmente utilizado para núcleos de inductores. La cerámica tiene un coeficiente de expansión térmica muy bajo, por lo que incluso para un rango de temperaturas de operación, la estabilidad de la inductancia del inductor es alta. Dado que la cerámica no tiene propiedades magnéticas, no hay aumento en el valor de permeabilidad debido al material del núcleo.

Su objetivo principal es dar una forma para la bobina. En algunos casos, también proporcionará la estructura para mantener los terminales en su lugar. La principal ventaja de estos inductores son pérdidas de núcleo muy bajas, factor de alta calidad. Estos se utilizan principalmente en aplicaciones de alta frecuencia donde se requieren valores bajos de inductancia.

Iron Core Inductor

 inductor con núcleo de hierro

inductor con núcleo de hierro

Ferrite Core Inductor

La ferrita también se conoce como material ferromagnético. Ellos exhiben propiedades magnéticas. Consisten en óxido mixto de hierro y otros elementos para formar estructuras cristalinas. La composición general de las ferritas es XFe2O4. Donde X representa materiales de transición. Se usan principalmente combinaciones de materiales fácilmente magnetizadas como manganeso y zinc (MnZn), níquel y zinc (niZn).

Las ferritas son principalmente de dos tipos: ferritas blandas y ferritas duras. Estos se clasifican de acuerdo con la coercitividad magnética. La coercitividad es la intensidad del campo magnético necesaria para desmagnetizar el material ferromagnético desde el estado de saturación completo a cero.

Ferrita blanda

Estos materiales tendrán la capacidad de invertir la polaridad de su magnetización sin ninguna cantidad particular de energía necesaria para invertir la polaridad magnética.

Ferrita dura

También se denominan imanes permanentes. Esto mantendrá la polaridad de la magnetización incluso después de eliminar el campo magnético. El inductor de núcleo de ferrita ayudará a mejorar el rendimiento del inductor al aumentar la permeabilidad de la bobina, lo que conduce a aumentar el valor de la inductancia. El nivel de permeabilidad del núcleo de ferrita utilizado dentro de los inductores dependerá del material de ferrita. Este nivel de permeabilidad varía de 20 a 15,000 según el material de ferrita. Por lo tanto, la inductancia es muy alta con el núcleo de ferrita en comparación con el inductor con núcleo de aire.

 inductor con núcleo de ferrita

inductor con núcleo de ferrita

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Iron Powder Inductor

Estos están formados por partículas finas con partículas aisladas de polvo de hierro altamente puro. Este tipo de inductor contiene casi el 100% de hierro solamente. Nos da un núcleo de aspecto sólido cuando esta potencia de hierro se comprime a una presión muy alta y se mezcla con un aglutinante como epoxi o fenólico. Por esta acción, el polvo de hierro se forma como una estructura sólida magnética que consiste en un espacio de aire distribuido.

Debido a este espacio de aire, es capaz de almacenar un flujo magnético alto en comparación con el núcleo de ferrita. Esta característica permite que un nivel de corriente CC más alto fluya a través del inductor antes de que el inductor se sature. Esto lleva a reducir la permeabilidad del núcleo.

En su mayoría, la permeabilidad inicial está por debajo de 100 solamente. Por lo tanto, estos inductores poseen estabilidad de coeficiente de alta temperatura. Estos son principalmente aplicables en el cambio de fuentes de alimentación.

 Núcleos de polvo de hierro

Núcleos de polvo de hierro

Inductores de núcleo laminado

Estos materiales núcleo están formados por arreglando muchas láminas una encima de la otra. Estas laminaciones pueden estar hechas de diferentes materiales y con diferentes grosores. Entonces esta construcción tiene más flexibilidad. Estas láminas están hechas de acero con material aislante entre ellas.

Están dispuestas paralelas al campo para evitar pérdidas por corrientes parásitas entre las laminaciones. Estos se usan en detectores de baja frecuencia. Tienen altos niveles de potencia, por lo que se utilizan principalmente en dispositivos de filtrado de potencia para frecuencias de excitación superiores a varios KHz.

 inductor de núcleo laminado

inductor de núcleo laminado

inductor basado en bobina

Estos están heridos en bobina cilíndrica por lo que estos se nombran como inductores basados ​​en bobina. Estos se utilizan principalmente para el montaje en placas de circuitos impresos.

Consiste en dos tipos de cables: el conductor axial y el radial. El cable axial significa salidas de plomo desde ambos lados del núcleo para el montaje horizontal en la placa de PC. El cable radial significa salidas de plomo desde ambos lados del núcleo para el montaje vertical en la placa de circuito impreso. Estos se muestran a continuación

inductor de dos bobinas

Dos Bobbin Inductor

Inductor toroidal

Alambre herido en el núcleo que tiene una superficie en forma de anillo o rosquilla. Generalmente se componen de diferentes materiales como ferrita, hierro en polvo y cinta enrollada, etc. Este inductor tiene altos resultados de acoplamiento entre el bobinado y la saturación temprana.

Su disposición proporciona una pérdida mínima de flujo magnético que ayuda a evitar el acoplamiento flujo magnético con otros dispositivos. Tiene alta eficiencia de transferencia de energía y altos valores de inductancia en aplicaciones de baja frecuencia. Estos inductores se utilizan principalmente en dispositivos médicos, reguladores de conmutación, aires acondicionados, refrigeradores, telecomunicaciones e instrumentos musicales, etc.

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Inductor toroidal

Inductores de cerámica multicapa

El nombre en sí indica que consiste de múltiples capas. Simplemente agregando capas adicionales de cable enrollado que se enrolla alrededor del núcleo central, el inductor le da un inductor multicapa. En general, para obtener más vueltas en un cable, la inductancia también es mayor.

En estos inductores multicapa no solo aumenta la inductancia del inductor, sino que también aumenta la capacitancia entre los cables. La mayor ventaja de estos inductores es que al proporcionar frecuencias de operación más bajas también podemos obtener resultados de inductancia más altos.

Están teniendo aplicaciones a altas frecuencias para suprimir el ruido, en módulos de procesamiento de señal como LAN inalámbricas, Bluetooth, etc. Estos también se usan en los sistemas de comunicación móvil.

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Inductores de cerámica multicapa

Film Inductor

Utiliza una película de conductor sobre el material base. Por lo tanto, de acuerdo con el requerimiento, esta película tiene forma para aplicación de conductor. Los inductores de película de tamaño delgado son adecuados para convertidores CC a CC que funcionan como fuentes de alimentación en teléfonos inteligentes y dispositivos móviles. El inductor de película fina Rf se muestra a continuación:

 Film Inductor

Inductor de película

Variable Inductor

Se forma moviendo el núcleo magnético dentro y fuera de los bobinados del inductor. Mediante este núcleo magnético podemos ajustar el valor de la inductancia. Cuando consideramos un inductor de núcleo de ferrita, moviendo su núcleo dentro y fuera de la bobina, se puede formar un inductor variable de núcleo de ferrita.

Este tipo de inductores se usan en aplicaciones de radio y de alta frecuencia donde la sintonía es requerida. Estos inductores varían típicamente de 10 μH a 100 μH y en la actualidad varían de 10nH a 100 mH.

 inductor variable

inductor variable

Inductores acoplados

Los dos conductores conectados por inducción electromagnética se conocen generalmente como inductores acoplados. Ya vimos que cada vez que la corriente de CA fluye en un inductor produce voltaje en el segundo inductor nos da un fenómeno de inductancia mutua.

Los inductores acoplados funcionarán solo en este fenómeno. Estos pueden aislar dos circuitos eléctricamente transfiriendo impedancia a través del circuito. Un transformador es uno de los tipos de inductor acoplado.

 Coupled-Inductor

Inductores acoplados

Inters moldeados

Estos inductores o moldeados por aisladores plásticos o cerámicos. Estos están típicamente disponibles en forma de barra y cilíndrica con amplia opción de devanados.

 Inductores moldeados

Inductores moldeados

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