Els inductors, sovint passats per alt en comparació amb altres components electrònics com resistències i condensadors, tenen un paper fonamental en una àmplia gamma d'aplicacions electròniques.
La seva capacitat per emmagatzemar energia en forma de camp magnètic i la seva resistència als canvis en el corrent elèctric els converteixen en components essencials en el disseny i operació de circuits electrònics.
En aquest article, explicarem què són els inductors, com funcionen i quines són les seves aplicacions clau al món de l'electrònica, destacant-ne la importància en la indústria i la tecnologia modernes.
Què és un inductor?
Un inductor és un component passiu que emmagatzema energia en forma de camp magnètic quan un corrent elèctric el travessa.
Consisteix en una bobina de filferro enrotllada al voltant d'un nucli, que pot estar feta de materials com ferro, ferrita o aire. La propietat fonamental d'un inductor és la capacitat per resistir canvis en el corrent que el travessa.
Com més gran és la inductància d'un inductor, més resistència ofereix al canvi de corrent.
Principi de funcionament
El principi de funcionament d‟un inductor es basa en la llei de Faraday de la inducció electromagnètica.
Quan un corrent elèctric flueix a través de la bobina de filferro, es genera un camp magnètic al voltant de l'inductor. Si el corrent canvia, ja sigui augmentant o disminuint, el camp magnètic també canvia. Aquest canvi al camp magnètic indueix una força electromotriu (FEM) a la bobina, que s'oposa al canvi en el corrent segons la llei de Lenz.
Aplicacions dels inductors
Els inductors es fan servir en una àmplia varietat d'aplicacions en electrònica. Algunes de les aplicacions més comunes inclouen:
-
Fonts d'alimentació: Els inductors es fan servir en circuits de commutació de fonts d'alimentació per filtrar el soroll i estabilitzar la sortida de voltatge.
-
Filtres: s'utilitzen en combinació amb condensadors per crear filtres passius que poden atenuar o eliminar certes freqüències en un senyal elèctric.
-
Antenes: En sistemes de comunicació, els inductors es fan servir en antenes per sintonitzar la freqüència de transmissió i recepció.
-
Convertidors DC-DC: En aplicacions de conversió d'energia, com a convertidors DC-DC, els inductors tenen un paper crucial en la regulació i l'eficiència energètica.
-
Circuits oscil·ladors: aquests elements s'utilitzen en la construcció d'oscil·ladors que generen senyals de freqüència constant, com en rellotges electrònics i ràdios.
-
Emmagatzematge denergia: aquests dispositius es poden utilitzar en sistemes demmagatzematge denergia, com els sistemes de càrrega i descàrrega de bateries.
Ús als sistemes d'energia solar
S'utilitzen en inversors solars per convertir el corrent continu (CC) generat als panells fotovoltaics en corrent altern (CA) i estabilitzar l'energia produïda. A més, tenen un paper en la regulació de corrent i voltatge, sistemes de seguiment solar, estabilització de tensió i la gestió de la qualitat de l'energia, en ajudar a filtrar el soroll i controlar les fluctuacions a la generació solar.
Aquests dispositius també són essencials en la càrrega i la descàrrega de bateries solars i en sistemes d'emmagatzematge d'energia, contribuint a l'eficiència i la gestió de l'energia emmagatzemada.
Característiques clau dels inductors
A l'hora de seleccionar un inductor per a una aplicació específica, és important tenir en compte diverses característiques clau:
-
Inductància: La inductància és la propietat més fonamental d'un inductor i es mesura en henris (H). Indiqueu quanta energia magnètica pot emmagatzemar l'inductor.
-
Corrent màxim: Els inductors tenen un corrent màxim admissible abans que se saturin i el seu funcionament es degradi.
-
Resistència en corrent continu: tenen una resistència interna que afecta l'eficiència del circuit.
-
Factor de qualitat (Q): El factor Q és una mesura de la qualitat de l'inductor i es relaciona amb la quantitat d'energia emmagatzemada en relació amb l'energia dissipada com a calor.
-
Tolerància: Igual que amb altres components electrònics, els inductors tenen una tolerància que indica la variació permesa en el valor nominal.
Diferències entre un inductor i un condensador
Els inductors emmagatzemen energia en forma de camp magnètic i tendeixen a resistir canvis al corrent, mentre que els condensadors emmagatzemen energia en forma de càrrega elèctrica i tendeixen a resistir canvis en el voltatge.
La selecció i l'aplicació depenen de les necessitats específiques d'un circuit o sistema electrònic.