El inductor es un componente electrónico que se utiliza para almacenar energía eléctrica dentro del campo magnético una vez que se suministra corriente eléctrica a través de él. Los inductores normalmente se convierten en una bobina con un alambre enrollado aislado. Cada vez que se suministra corriente a través de esta bobina desde el lado izquierdo al derecho, se genera un campo magnético en el sentido de las agujas del reloj. Entonces, los inductores resistirán cualquier cambio dentro de la corriente que fluye a través de ellos. Generalmente, los inductores están disponibles en tres tipos de núcleo de aire, núcleo de hierro y núcleo de ferrita. Los inductores de aire y núcleo de hierro simplemente realizan operaciones de frecuencia mínima, mayores pérdidas y baja inductancia mientras que el inductor de núcleo de ferrita tiene alta permeabilidad, alta inductancia y valor fijo. Así que este artículo proporciona información breve sobre un inductor de núcleo de ferrita – trabajar con aplicaciones.
¿Qué es el inductor de núcleo de ferrita?
Una definición de inductor de núcleo de ferrita es un componente eléctrico pasivo de dos terminales que se utiliza para resistir los cambios en la corriente eléctrica que fluye a través de él. Este inductor utiliza un material de ferrita como el núcleo principal que tiene alta eléctrica resistividad & alta permeabilidad magnética. Al usar núcleos de ferrita dentro inductores , se deben considerar diferentes factores como alta saturación, alta impedancia, menos pérdidas, estabilidad dentro de la temperatura y propiedades del material. Por lo tanto, generalmente se usa con proveedores de energía y aplicaciones de administración de energía. El símbolo del inductor con núcleo de ferrita se muestra a continuación.
Sabemos que en un inductor con núcleo de ferrita, el material de ferrita se utiliza como núcleo. Entonces, la composición general de la ferrita es XFe2O4, donde 'X' significa material de transición. Generalmente, las ferritas utilizadas en los inductores están disponibles en dos tipos: ferritas blandas y ferritas duras.
Los materiales de ferrita blanda tienen la capacidad de invertir su polaridad sin ninguna energía externa.
Las ferritas duras son imanes permanentes en los que la polaridad no variará incluso una vez que se haya separado el campo magnético.
Principio de funcionamiento del inductor de núcleo de ferrita
El inductor de núcleo de ferrita funciona al permitir que el flujo de corriente genere un campo magnético y el cambio dentro del campo magnético da como resultado el flujo de una corriente opuesta. Entonces cambian la energía de eléctrica a magnética y almacenan la energía dentro de ellos.
El inductor de núcleo de ferrita utiliza material de núcleo de ferrita, que es un tipo de núcleo magnético hecho con ferrita. Una vez que estos núcleos de metal se utilizan en estos inductores, el campo magnético cambiante exhibirá grandes corrientes de Foucault debido a la conductividad eléctrica del núcleo (metal). Entonces, estas corrientes fluyen en los inductores junto con el circuito cerrado de corriente.
El papel del núcleo de ferrita en estos inductores es ayudar a mejorar el rendimiento del inductor simplemente proporcionando la máxima permeabilidad a la bobina para aumentar su inductancia y campo magnético.
En general, el rango de permeabilidad dentro de los inductores con núcleo de ferrita oscila entre 1400 y 15 000 según el tipo de material de ferrita utilizado. Por lo tanto, estos inductores tienen una alta inductancia según lo evaluado con otros tipos de inductores por núcleos de aire.
¿Cómo calcular la inductancia de un inductor con núcleo de ferrita?
En los inductores de ferrita, el término ferrita es un conjunto de materiales cerámicos que incluyen algunas propiedades electromagnéticas fuertes como alta permeabilidad en combinación con baja conductividad eléctrica.
Se puede diseñar un inductor de ferrita simple enrollando un mínimo de 20 vueltas de alambre alrededor de una varilla de ferrita. Entonces, la inductancia de una barra de ferrita se puede medir con la ayuda de un medidor de inductancia. Aquí, la inductancia se denota con 'L' y el número de vueltas se indica con 'N'.
Ahora calcule el valor AL del inductor de ferrita. Aquí, el valor de 'AL' es la relación base entre la inductancia por un núcleo de ferrita específico y el no. de vueltas La siguiente fórmula se utiliza para calcular el valor AL.
AL = [(100/N)^2)] x L.
Por ejemplo, si midió el valor 'L' en el Paso 1 como 15 uH, entonces el valor 'AL' equivalente será:
AL = [(100/20)^2] x 15uH =( 5^2) x 15uH = 25 x 15uh = 375 uH.
La siguiente fórmula se usa para calcular el valor de la inductancia (L) usando el valor AL para 'N'.
L = AL/[(100/N)^2].
Por ejemplo: si N es 10, L = 375/[(100/10)^2] = 375/[10^2] = 375/100 = 3,75uH.
Si N = 20, L = 375/[(100/20)^2] = 375/[5^2] = 375/25 = 15uH.
Desde arriba podemos notar que cuando N aumenta, la inductancia aumentará. Esto se debe principalmente a la colocación de varias vueltas de cable alrededor de un bucle, y luego enfoca el campo magnético en un espacio menor, donde puede ser más eficiente y producir más inductancia.
Características del inductor de núcleo de ferrita
los características del inductor de núcleo de ferrita Incluya lo siguiente.
- Los inductores con núcleo de ferrita tienen bajas pérdidas por corrientes de Foucault, alta resistividad eléctrica y alta permeabilidad. Entonces, estas características harán que estos inductores se usen en aplicaciones de alta frecuencia.
- En estos tipos de inductores, el flujo de corriente generará un campo magnético y la variación dentro del campo magnético dará como resultado el flujo de una corriente opuesta.
- Cambian la energía de forma eléctrica a magnética y almacenan esta energía convertida dentro de ellos.
Permiten que las corrientes continuas pero no las corrientes alternas fluyan a través de ellos a frecuencias máximas. - Tienen factores de alta calidad, campo de dispersión mínimo, alta inductancia y rendimiento sobre la temperatura.
Pérdidas
Los inductores con núcleo de ferrita exhiben pérdidas como corriente de Foucault e histéresis. Estos inductores dependen principalmente de los niveles de frecuencia. En este tipo de inductor, las pérdidas por corrientes de Foucault aumentan exponencialmente, mientras que las pérdidas por histéresis aumentan linealmente con el aumento del flujo y la frecuencia.
De estas dos pérdidas en este inductor, la pérdida por histéresis es la principal, sin embargo, hasta un nivel de frecuencia que depende del rendimiento del núcleo, más allá del cual la pérdida por corrientes parásitas es mayoritaria.
Ventajas y desventajas
los ventajas de los inductores de núcleo de ferrita Incluya lo siguiente.
- Los inductores de núcleo de ferrita pueden funcionar a frecuencias altas y medias.
- Este inductor tiene menos pérdidas por corrientes de Foucault.
- Estos inductores juegan un papel importante en el control de diferentes parámetros como la pérdida de histéresis y el coeficiente de temperatura mediante el ajuste del entrehierro.
- Proporcionan una evaluación completa.
- Tiene el valor máximo de inductancia.
- Este inductor proporciona un valor de inductancia adecuado incluso para valores más altos.
- Tiene la máxima permeabilidad con menos pérdida.
- El factor Q se puede establecer en una banda de frecuencia necesaria.
Desventajas
los desventajas de los inductores de núcleo de ferrita Incluya lo siguiente.
- En los inductores con núcleo de ferrita, la pérdida aumentará a frecuencias más altas.
- Estos inductores tienen un aislamiento complicado.
- Tienen una corriente de Foucault más y también una clasificación de corriente armónica.
Aplicaciones del inductor de núcleo de ferrita
los aplicaciones de inductores de núcleo de ferrita Incluya lo siguiente.
- Los inductores de núcleo de ferrita se utilizan principalmente en diferentes aplicaciones de circuitos eléctricos como banda ancha, conversión de energía y supresión de interferencias.
- Estos inductores se utilizan en bobinas que se activan entre un rango de frecuencia de AF a 100 MHz.
- Estos son aplicables en transformadores de potencia que trabajan en el rango de baja frecuencia de 1 a 200 kHz.
- Estos se utilizan tanto en frecuencias altas como medias.
- Estos inductores se utilizan en circuitos de conmutación, Filtros Pi , y también dentro de la antena de varilla de ferrita que está diseñada principalmente para receptores MW (onda media).
- Estos se utilizan en el fuente de alimentación o componentes de acondicionamiento de energía.
Así, esto es una descripción general del inductor de núcleo de ferrita que es un inductor de valor fijo. Este inductor tiene un núcleo de ferrita dispuesto dentro de la bobina. Otros inductores como el núcleo de aire y el núcleo de hierro tienen menos valor de inductancia, más pérdidas y operación de frecuencia limitada. Por lo tanto, mediante el uso de inductores con núcleo de ferrita, estos problemas pueden solucionarse. Entonces, este inductor es la elección correcta para diferentes requisitos eléctricos. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función de un inductor?
