Diseño de inductores con núcleo de aire:todo lo que necesita saber

Una de las partes más pequeñas pero esenciales de un componente eléctrico es un inductor. Los inductores son dispositivos eléctricos que almacenan energía cuando la corriente fluye a través de ellos. Entonces, cuando hay un cambio en la cantidad de corriente eléctrica que pasa a través del dispositivo, el inductor actuará como un equilibrio. Y esto evita el cambio de corriente o la pérdida del núcleo al liberar la energía almacenada en el circuito. En este artículo, analizamos en profundidad una categoría de inductores llamada diseño de inductor con núcleo de aire.

Siga leyendo para obtener más información.

¿Qué es un inductor de núcleo de aire?

Un inductor de núcleo de aire es un inductor que no tiene material sólido o ferromagnético entre el alambre enrollado.

Los inductores de núcleo de aire funcionan sobre la base de que el aire tiene una conductividad eléctrica relativamente mínima.

Lo que significa que la inductancia del núcleo de aire también es baja, lo que produce un campo magnético débil.

Debido a la pequeña producción de campo magnético de los núcleos de aire, puede lograr un aumento de corriente más rápido y evitar la pérdida de señal. Eso ocurre principalmente cuando un inductor produce intensidades de campo magnético más altas en un circuito eléctrico.

Núcleo de aire en un circuito eléctrico

Por lo tanto, los expertos prefieren los inductores de núcleo de aire a sus homólogos de inductores de núcleo ferromagnético, como el hierro.

Ellos (inductores de núcleo ferromagnético) generalmente se saturan y experimentan pérdida de corriente cuando se enfrentan a un rango de frecuencia superior a 100 MHz.

Diseño de inductores con núcleo de aire:Cálculo de inductores con núcleo de aire

También llamados valores de inductancia o valores de corriente.

Los inductores de núcleo de aire se dividen en dos grupos:

1. Inductor de núcleo de aire de bobina simple

2. Inductor de núcleo de aire de bobina multicapa

Como sugieren sus nombres, un inductor de un solo núcleo de aire tiene solo una bobina, mientras que un inductor multicapa tiene numerosas bobinas enrolladas.

Veamos los cálculos para cada uno.

Inductor de bobina simple

Para calcular la inducción de un inductor de bobina de una sola capa, puede aplicar ecuaciones de inductor de núcleo de aire.

donde:

L- Representa la longitud de la bobina en Milímetros

n- Representa el número de vueltas que da la bobina.

D- Representa el diámetro de la bobina en milímetros.

Fórmula 2

donde:

N- representa el número de vueltas.

r- Radio de la bobina en pulgadas.

l- Longitud de la bobina de bobinado en pulgadas.

L:se refiere a la inductancia en microhenrios (uH).

Inductor de bobina multicapa

Inductor de bobina multicapa

Fuente:Wikipedia

Aquí puedes usar la fórmula de Wheeler:

donde

h- Se refiere a la altura de la bobina en milímetros.

n- Número de vueltas de la bobina.

d- Diámetro de la bobina en Milímetros o la mitad del radio de la bobina.

Los expertos argumentan que una bobina multicapa tiene una corriente de bobina más alta. También puede calcular la densidad de flujo magnético de la bobina de núcleo de aire.

Fabricación casera de sus inductores de núcleo de aire

A veces puede estar buscando un inductor de núcleo de aire específico (componente axial) solo para darse cuenta de que es difícil de encontrar.

Tu suerte empeora si buscas un inductor que funcione bien en un circuito eléctrico Rf.

Sin embargo, cuando encuentra un inductor de núcleo de aire adecuado, es muy costoso.

Inductores pequeños

Bueno, tiene suerte, ya que a continuación se describen los pasos que puede seguir para fabricar inductores de núcleo de aire o bobinas de núcleo de aire de calidad con una Q magnífica.

Materiales que necesitará

• Forma de bobina
• Un bloque espaciador y acero eléctrico
• Pernos de nailon de cabeza plana
• Pegamento o epoxi
• Un cable también llamado línea espaciadora
• Material de núcleo de alambre de cobre y aluminio

Procedimiento

Formación de la bobina

• Corte ranuras en un tubo de PVC de 9,5 milímetros de ancho.
• Haga dos agujeros pequeños en el tubo con forma de bobina (PVC). Uno en ambos extremos de la forma de bobina.
• Para hacer una bobina más grande para producir un campo magnético y una carga eléctrica más altos, necesitará hacer una forma de bobina más grande para enrollar la bobina.
• Golpee suavemente el bloque en el medio de la bobina con una espiga y un martillo.

Espiga y martillo

Enrollar la bobina

Dado que nuestra forma de bobina es circular, enrollaremos una bobina cilíndrica.

Bobina cilíndrica

• Use un cordón espaciador o un alambre para enrollar bobinas.
• Además, use una línea de monofilamento de nailon para un espacio más reducido y un cable de altavoz para un espacio más amplio.
• Asegúrese de usar una longitud de cable similar a la longitud de la bobina.
• Espacie las bobinas al menos un diámetro y medio para equilibrar la inductancia y la eficiencia.
• Si busca una bobina más ordenada, asegúrese de que permanezca apretada en todo momento. Puede lograr la estanqueidad pasando el cable a través de un tornillo de banco.

Bobina de bobinado

Fuente:Wikipedia

• Coloque el bloque en forma de bobina y la línea espaciadora y el cable de la bobina en los agujeros.
• Luego, comience a enrollar girando la forma de la bobina horizontalmente.
• Siga haciéndolo hasta que;

lo ha llenado (bobina de una sola capa),

la bobina tiene el tamaño requerido (bobina de aire multicapa),

alcanzas la profundidad necesaria de la bobina.

• Puede establecer un diámetro objetivo de bobinado para la dirección y mejorar el rendimiento de la bobina.

Construcción de costillas de bobina

• Coloque las bobinas en tiras separadas.
• Poner un molde en la parte interior para evitar que el adhesivo gotee sobre las otras partes.
• Después, inserte una cinta aislante en la parte interior de la bobina.
• En caso de que la forma de su bobina sea pequeña y haya un espacio de trabajo reducido. Puedes usar palitos de madera, pero primero debes cubrirlos con un poco de cinta adhesiva.

Las precauciones que debe tomar al usar el adhesivo incluyen.

• Use pegamento de fraguado regular.
• Aplique una pequeña cantidad de pegamento y deje que se hunda en los otros cables de la bobina.
• Evite aplicar epoxi en el formulario.

Solo aplique epoxi en un lado a la vez; evite usar cinta adhesiva de doble cara.

Eliminar el formulario de bobina

• Dele al adhesivo suficiente tiempo de fraguado, al menos ocho horas, luego retire el bloque espaciador.
• Corte la combinación de cables que pasan a través de la bobina junto a la bobina con núcleo de aire.
• Su bobina se desprenderá rápidamente y tendrá estabilidad mecánica, una bobina circular perfecta.

Conectar la bobina

• Antes de sujetar los cables a las bobinas de inductancia primero, retire el revestimiento de plástico de la superficie de la bobina.
• Finalmente, puede soldar los cables a los extremos del inductor de núcleo de aire para conectarlo al circuito eléctrico.

Cables de soldadura

Montaje de su bobina

• Corte las cabezas de los pernos de nailon y luego empuje una vuelta en el extremo de la bobina en ambos lados.
• Complete el montaje fijando los postes de nailon en las posiciones empujadas y agregando adhesivo para que quede firme en la bobina cilíndrica.

Su inductor de núcleo de aire ya está completo.

Aplicaciones de inductores con núcleo de aire

Los inductores de núcleo de aire tienen una amplia variedad de aplicaciones que incluyen:

• Se utiliza en circuitos de transmisores de radio y receptores de televisión.

Bobinas de núcleo de aire en un circuito analógico

• Al hacer circuitos amortiguadores.
• Se utiliza para mejorar la inductancia del pico inferior.
• Fabricación de circuitos de filtrado.

Resumen

Inductores de núcleo de aire en un circuito

De todos los tipos de inductores, puede ver por qué los inductores con núcleo de aire tienen una clasificación más alta en comparación con los que están hechos de material ferromagnético. Bueno, eso finaliza el artículo, pero recuerda contactarnos para cualquier consulta que puedas tener.