Inductor de núcleo de aire: construcción, trabajo, inductancia y sus aplicaciones

Un inductor es un componente eléctrico utilizado principalmente para almacenar energía cuando la corriente fluye a través de él dentro de un campo magnético. Los inductores generalmente se fabrican con un cable conductor envolviéndolo en una bobina alrededor de un núcleo interno donde cada vuelta del cable se denomina bobinado. En un inductor, el número de devanados dentro de la bobina está directamente relacionado con la inductancia. Hay diferentes tipos de inductores disponible donde el inductor de núcleo de aire es uno de los tipos. Este es un inductor de núcleo no magnético que también se denomina bobina de núcleo de aire. Estos inductores se utilizan en aplicaciones donde baja inductancia y alta frecuencia son requeridos. Este artículo analiza una descripción general de un inductor de núcleo de aire – trabajar con aplicaciones.

¿Qué es el inductor de núcleo de aire?

Un tipo de inductor o bobina de alambre sin un núcleo magnético en la bobina se conoce como inductor de núcleo de aire o inductor de bobina de aire. En este inductor, un núcleo de aire asegura una menor inductancia de pico, sin embargo, también disminuye las pérdidas de energía asociadas por medio de inductores de ferrita. La falta de pérdidas en el núcleo permite que los inductores con núcleo de aire funcionen a frecuencias máximas. Un símbolo del inductor de núcleo de aire se muestra a continuación.

Estos tipos de inductores se utilizan cuando la cantidad de inductancia es menor y no tienen pérdida en el núcleo porque no hay núcleo. Sin embargo, el número de vueltas en este inductor debe ser mayor en comparación con otros inductores que tienen núcleo. En general, los inductores cerámicos se denominan con frecuencia inductores de núcleo de aire. Estos inductores brindan soluciones eficientes, especialmente para los requisitos magnéticos de modo de conmutación cuando se enfocan en alta frecuencia, alta linealidad y pérdida de núcleo reducida.

Construcción

La construcción básica del inductor de núcleo de aire consiste en bobinas con varias vueltas de alambre enrolladas en cartón ordinario. Por lo tanto, la cerámica o el plástico se pueden utilizar como material aislante. En este inductor, la brecha en un formador de papel o plástico funciona como un núcleo. Entonces, este espacio no tiene nada más que aire dentro del primero, conocido como el inductor de núcleo de aire. Por lo tanto, el aire funciona como un núcleo.

Principio de funcionamiento

Estos inductores funcionan sobre la base de que el aire tiene una conductividad eléctrica bastante mínima. Entonces, la inductancia del núcleo de aire también es baja, lo que produce un campo magnético débil. Debido a la pequeña generación de campo magnético de los núcleos de aire, logra un aumento de corriente más rápido y evita la pérdida de señal. Esta pérdida ocurre principalmente cuando un inductor genera altas intensidades de campo magnético dentro de un circuito eléctrico.

Diferencia b / n Inductor de núcleo de aire Vs Inductor de núcleo sólido

La diferencia entre los inductores de núcleo de aire y los inductores de núcleo sólido incluye lo siguiente.

Inductancia del inductor de núcleo de aire

La fórmula de inductancia del inductor de núcleo de aire de una sola capa se puede expresar simplemente como d2n2/18d+40z .

Dónde,

'D' representa el diámetro de la bobina.
'n' representa el no. de vueltas dentro de la bobina.
'z' representa la longitud del inductor.
La inductancia se mide simplemente en μH o microhenrios.

Ventajas desventajas

los ventajas de los inductores de núcleo de aire Incluya lo siguiente.

• La construcción de este inductor es muy simple.
• Estos inductores ofrecen varios beneficios sin saturación, sin pérdidas de hierro y operación de alta frecuencia.
• No depende de la tasa de corriente que lleva.
• Este inductor también elimina las pérdidas de hierro del núcleo magnético.
• A altas frecuencias, este inductor no tiene pérdidas ni distorsión en el núcleo.
• Este tipo de inductor no es caro.
• La ligera pérdida de señal se produce con la máxima intensidad de campo magnético.
• Una frecuencia electromagnética transportada por este inductor es de hasta 1 GHz, sin embargo, cuando la frecuencia supera los 100 MHz, los inductores de núcleo ferromagnético experimentan pérdidas.

los desventajas de los inductores de núcleo de aire Incluya lo siguiente.

• El tamaño de este inductor es grande.
• El factor Q de este inductor es bajo.
• El alto valor de inductancia de estos inductores no es posible.
• El número de vueltas dentro de una bobina requerida para alcanzar la inductancia similar que ocurriría dentro de un inductor de núcleo sólido.
• La conductividad eléctrica más baja del aire se convierte en una permeabilidad magnética baja y luego en una inductancia más baja.

Aplicaciones / usos del inductor de núcleo de aire

Las aplicaciones de los inductores de núcleo de aire incluyen lo siguiente.

• Estos inductores se utilizan principalmente para diseñar bobinas de sintonización de RF.
• Estos son necesarios para diferentes aplicaciones como dispositivos informáticos, dispositivos electrónicos, televisores, dispositivos de comunicación, cargadores móviles y DVD.
• Estos inductores también se emplean en circuitos amortiguadores, circuitos de filtro y aplicaciones basadas en alta frecuencia, como receptores de radio y televisión.
• Este inductor también se puede utilizar en aplicaciones de baja frecuencia que van desde 20 Hz a 1 MHz.
• Estos se utilizan principalmente para el acoplamiento entre etapas.
• Estos inductores juegan un papel clave en el diseño de bobinas de sintonización de RF e IF.
• Se utiliza para garantizar una inductancia máxima más baja, pero también reduce las pérdidas de energía asociadas con inductores de ferrita .
• Estos inductores se utilizan en transmisores de radio para reducir las vibraciones armónicas cuando las señales electromagnéticas viajan a través de ellos.
• Estos se utilizan en altavoces estéreo de alta fidelidad para garantizar que se produzca una distorsión de sonido mínima.

Por lo tanto, todo esto se trata una descripción general de un inductor de núcleo de aire – trabajar con aplicaciones. Estos inductores simplemente brindan soluciones efectivas para los requisitos magnéticos de modo de conmutación, particularmente cuando se enfoca en alta frecuencia, alta linealidad y pérdida de núcleo reducida. Además, estas también son soluciones ideales una vez que el espacio no es prohibitivo. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función de un inductor?