¿Alguna vez te has preguntado qué es un inductor variable? Si eres aficionado a la electrónica o te interesa el mundo de los circuitos eléctricos, este artículo es para ti. A lo largo de esta lectura, descubrirás qué es un inductor variable, cómo funciona y por qué es tan importante en el diseño y funcionamiento de diferentes dispositivos electrónicos. Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de la inductancia variable y desvelar todos sus secretos. ¡Comencemos!
¿Qué es un inductor variable? Esta es una pregunta para la que muchas personas no saben la respuesta.
En este artículo, discutiremos qué es un inductor variable, cómo funciona y algunos consejos para usarlo.
Definición de inductor variable
Se compone de un alambre o bobina enrollada alrededor de un núcleo de hierro y funciona convirtiendo la energía eléctrica en energía magnética. Cuando se aplica corriente a la bobina, se crea un campo magnético que induce una corriente eléctrica de regreso al circuito. Esta acción resiste los cambios en la corriente y por lo tanto ayuda a regular los niveles de voltaje. Los inductores también tienen muchas aplicaciones en electrónica, como filtrado, acondicionamiento de señales y amplificación de señales. Además, se utilizan para la supresión de ruido y la corrección del factor de potencia.
La inductancia de un inductor variable se puede ajustar variando el número de vueltas de alambre en su bobina o cambiando la separación relativa entre los devanados en una bobina multicapa. Los inductores variables se usan comúnmente en circuitos de sintonización de antenas de radio y otras aplicaciones donde se necesitan niveles controlables de inductancia.
A diferencia de las bobinas de valor fijo que producen una cantidad específica de inductancia en un momento dado, las bobinas variables permiten realizar cambios en el nivel de reactancia generado ajustando su tamaño y forma. Esto permite un control más flexible de la intensidad y frecuencia de la señal de la antena. Además, algunos inductores variables se construyen con un núcleo de ferrita que actúa como elemento de sintonización adicional en el circuito.
La característica principal de los inductores variables es su capacidad para cambiar el valor de la inductancia que proporcionan sin tener que reemplazar físicamente el componente en sí. Esto significa que se pueden ajustar mientras el circuito está funcionando, lo que permite a los ingenieros hacer un uso eficiente de su tiempo y recursos al diseñar o solucionar problemas de circuitos.
Los inductores variables también tienen una capacitancia parásita asociada, que debe tenerse en cuenta al diseñar un circuito. Esta capacitancia está formada por la capacitancia inherente de la bobina y cualquier capacitancia externa o parásita que pueda estar presente en el entorno. Es importante tener en cuenta que esto tendrá un efecto en el rendimiento general del inductor, por lo que es fundamental tener en cuenta estos factores al seleccionar los componentes de su circuito.
El núcleo magnético utilizado en los inductores variables es modificable, lo que permite a los ingenieros cambiar el valor de la inductancia con facilidad. Esto se hace agregando más vueltas de cable o cambiando la forma de la pila de bobinas y la distancia entre las capas. Al ajustar estos parámetros, es posible alterar la inductancia dentro de un rango relativamente razonable.
Estos inductores también están fabricados con materiales de alta calidad, lo que les permite mantener un nivel constante de inductancia a lo largo del tiempo. Este es un factor importante para los circuitos que dependen de la precisión, como los que se utilizan en equipos de comunicaciones o dispositivos médicos.
Los inductores variables también vienen en muchas formas y tamaños diferentes, lo que facilita a los ingenieros encontrar el componente ideal para su aplicación. Se necesitan diferentes diseños según el rango deseado de inductancia, los requisitos de potencia del circuito y si el inductor necesita estar protegido contra interferencias externas. [1], [2], [3], [4]
Tipos de inductor variable
Hay muchos tipos diferentes de inductores variables, y cada tipo tiene sus propias características y aplicaciones únicas. Discutámoslos.
Inductor variable roscado
Estos grifos brindan al usuario una forma de ajustar la inductancia total del circuito sin tener que reemplazar todo el inductor.
Los inductores variables con derivación se usan comúnmente en circuitos de RF, como amplificadores y osciladores de alta frecuencia, ya que brindan un control preciso sobre la respuesta de frecuencia del circuito. También se pueden encontrar en reguladores de voltaje, donde se pueden usar para reducir la ondulación en una señal de salida de CC.
Inductor sintonizado con babosas
El tamaño y el material del slug determinan cuánta inductancia se puede ajustar, lo que permite ajustes precisos en circuitos de sintonización o antenas.
Al insertar y girar estas babosas dentro de un núcleo ajustable, el campo magnético creado afectará la cantidad de corriente que fluye a través de él, que es proporcional al cambio en la inductancia total. La cantidad de energía almacenada por un inductor sintonizado slug aumenta con la intensidad del campo magnético y varía según el material utilizado en el slug. [3], [4], [5]
Circuito del Inductor Variable
El circuito de un inductor variable consta de unos pocos componentes: un tubo de papel, una barra de acero o hierro, un alambre magnético de calibre 28, una fuente de alimentación de CA de bajo voltaje y una lámpara incandescente.
Luego, este inductor debe conectarse a una fuente de alimentación de CA y una lámpara incandescente en serie para crear un circuito. Una vez que se haya vaciado el contenido del cilindro de papel, la luz incandescente irradiará brillantemente. Cuando la barra de acero se inserta en el tubo de papel, provoca un aumento en la inductancia (L), lo que reduce el brillo de la lámpara incandescente y, en consecuencia, aumenta la reactancia inductiva (XL). [3], [4], [5]
Usos de inductores variables
Los inductores variables tienen una amplia gama de usos tanto en aplicaciones industriales como de consumo. La capacidad de ajustar la inductancia de un circuito sin tener que reemplazar componentes hace que los inductores variables sean una opción ideal para una variedad de configuraciones.
Los inductores variables se utilizan a menudo para aplicaciones altamente sensibles tales como equipos médicos, teledetección y telecomunicaciones. La naturaleza ajustable del inductor permite que se sintonice a la frecuencia deseada o al nivel de corriente sin tener que reemplazar componentes en el circuito. Esto puede ahorrar tiempo y dinero al evitar viajes innecesarios a una ferretería.
Los inductores variables también se utilizan en aplicaciones basadas en sistemas de potencia tales como control de motores, sistemas de iluminación y otros. Al permitir que el usuario ajuste la inductancia de un circuito, los inductores variables pueden proporcionar una mayor flexibilidad del sistema que puede ayudar a mejorar la eficiencia y al mismo tiempo mantener los niveles de rendimiento deseados.
Balastros electrónicos y sistemas de iluminación LED son otras dos aplicaciones populares para inductores variables. En estos casos, la capacidad de ajustar la inductancia es fundamental tanto para el rendimiento como para la eficiencia. Al asegurarse de que el circuito esté correctamente sintonizado, el uso de energía se puede optimizar sin dejar de producir los resultados deseados del dispositivo o sistema.
Para aplicaciones de consumo, se pueden usar inductores variables en equipos de radio y estéreo. Al permitir que los usuarios ajusten la inductancia de un circuito, pueden producir audio de mayor calidad o encontrar una mejor recepción según sus necesidades.
Circuitos de acoplamiento son otra aplicación para inductores variables. Los circuitos de acoplamiento se utilizan para transferir señales de un circuito o dispositivo a otro, y la naturaleza ajustable de un inductor variable le permite actuar como mediador en este proceso.
Además de eso, puede ver que se usan inductores variables en osciladores, procesamiento de señales y transceptores. A medida que se ajusta la frecuencia de un circuito, se debe cambiar la inductancia para mantener la estabilidad. Esto hace que los inductores variables sean un activo invaluable para este tipo de aplicaciones.
No importa para qué aplicación necesite un inductor variable, es importante considerar todos los usos potenciales antes de elegir uno. Saber cómo planea usar su inductor ayudará a garantizar que termine con un dispositivo que satisfaga todas sus necesidades. El inductor correcto también ayudará a optimizar el rendimiento y reducir el uso de energía, lo que conducirá a mejores resultados generales. [3], [4], [5]
Preguntas más frecuentes
¿Qué es un inductor variable con derivación?
La ventaja de este tipo de diseño es que permite una gama más amplia de sintonización, lo que permite que un ingeniero sintonice un circuito con mayor precisión.
Los inductores variables con derivaciones generalmente consisten en dos o tres bobinas enrolladas alrededor de un núcleo de ferrita o hierro. Estas bobinas a menudo se denominan «grifos». Cada grifo tiene su propio punto de conexión, que variará según el modelo específico que se utilice. Al conectar cada toma de forma adecuada, los ingenieros pueden ajustar el valor de la inductancia.
¿Por qué el inductor se llama pasivo?
Se denomina «pasivo» porque no genera activamente su propia energía, sino que depende del flujo de corriente que lo atraviesa para producir una caída de voltaje (impedancia) en sus terminales. Esta impedancia se puede usar para controlar la cantidad de corriente que fluye a través del inductor y, por lo tanto, afecta la cantidad de energía almacenada en su campo magnético.
¿Cómo funcionan los inductores ajustables?
Los inductores ajustables funcionan variando el número de vueltas en una bobina de alambre. Esto le permite controlar la inductancia de un circuito eléctrico cambiando la cantidad de reactancia inductiva presente en él. La inductancia se mide en Henries y generalmente se usa para pasar señales de corriente alterna (CA) mientras bloquea la corriente continua (CC).
Los inductores ajustables, o inductores variables, como a veces se les llama, constan de dos partes: un émbolo que se mueve dentro de la bobina y un núcleo hecho de ferrita, hierro en polvo o aire. A medida que el émbolo se mueve hacia arriba y hacia abajo dentro de la bobina, aumenta o disminuye su campo magnético, provocando así una mayor o menor inductancia en el circuito. El rango de inductancia disponible con un inductor variable depende de su diseño y los materiales utilizados para construirlo.
¿Cuál es la función de un inductor variable?
Un inductor variable es un componente eléctrico que funciona mediante el uso de una bobina de alambre para producir un campo magnético. Este campo magnético se puede variar alterando el número de vueltas en la bobina y, por lo tanto, variando la inductancia (la cantidad de corriente eléctrica que puede fluir a través de ella). Los inductores variables se utilizan en muchos circuitos electrónicos, ya que permiten un control preciso sobre los niveles de corriente y voltaje.
El tipo más común de inductor variable consta de dos bobinas enrolladas alrededor de un núcleo ferromagnético que aumenta la fuerza del campo magnético. Al cambiar las posiciones relativas de estas bobinas, es posible variar la inductancia general.
Los inductores variables a menudo se encuentran en receptores y transmisores de radio, donde se utilizan para sintonizar el circuito a una frecuencia específica. También se pueden usar en sistemas de audio para alterar el tono o el sonido de un instrumento, además de proporcionar niveles precisos de corriente para dispositivos electrónicos sensibles, como amplificadores y fuentes de alimentación.
¿Cuáles son los 3 tipos de inductores?
Los 3 tipos principales de inductores son núcleo de aire, núcleo ferromagnético y toroidales.
Los inductores de núcleo de aire se construyen sin material magnético simplemente enrollando el cable alrededor de una forma no magnética, como plástico o aire. Este tipo de inductor se puede utilizar cuando no se necesitan corrientes o voltajes elevados, y suelen tener factores Q más altos y pérdidas más bajas que otros inductores.
Los inductores de núcleo ferromagnético están construidos con un material que contiene hierro que rodea la(s) bobina(s) de alambre. Esto ayuda a guiar una mayor parte del campo magnético a través de los devanados para crear un efecto más fuerte en la corriente que fluye a través de él.
Los inductores toroidales se construyen envolviendo una bobina de alambre alrededor del exterior de un material ferromagnético en forma de dona. Esto ayuda a mejorar la eficiencia y reducir la radiación electromagnética perdida, además de ayudar a proporcionar un campo más simétrico. Estos inductores se utilizan a menudo en circuitos electrónicos, como reguladores de voltaje y diseños de fuentes de alimentación. Los inductores toroidales suelen tener un costo más alto y requieren más espacio que otros tipos de inductores.
¿Cuáles son algunas aplicaciones de los inductores variables?
Los inductores variables se usan comúnmente en aplicaciones de radiofrecuencia (RF), ya que se pueden sintonizar a diferentes frecuencias para ajustar el rendimiento del circuito. También se utilizan en filtros sintonizables, osciladores y circuitos de adaptación de impedancia. Los inductores variables son particularmente esenciales para sintonizar circuitos en receptores y transmisores de radio porque su inductancia se puede ajustar para captar una señal o banda de frecuencia deseada.
Además, los inductores variables se utilizan en circuitos resonantes para generar altos voltajes o para proporcionar adaptación de impedancia entre las etapas de un amplificador. También se pueden usar en osciladores controlados por voltaje (VCO) para generar señales de frecuencias variables a partir de un voltaje de entrada constante. Finalmente, los inductores variables se usan ampliamente en los sistemas de audio para controlar los niveles de volumen debido a su capacidad para crear diferentes niveles de inductancia.
¿Qué es un inductor fijo y variable?
La cantidad de inductancia que ofrece dependerá del tamaño físico y el tipo de construcción, pero generalmente permanece sin cambios con el tiempo. Sin embargo, un inductor variable cambia su valor según las señales de entrada u otras condiciones cambiantes para mantener un nivel específico de impedancia en diferentes frecuencias o formas de onda. Esto significa que la resistencia se puede modificar tanto activa como pasivamente según lo requieran las aplicaciones o los diseños.
Entre dos inductores del mismo tamaño y construcción, el variable ofrecerá más flexibilidad ya que puede ajustarse a un valor específico dentro de su rango.
¿Dónde puede ser más útil un inductor variable?
Los inductores variables son más útiles en aplicaciones que requieren controlar o ajustar una amplia gama de valores de inductancia. Los ejemplos incluyen circuitos de sintonización de radiofrecuencia (RF), fuentes de alimentación y convertidores resonantes.
En los circuitos de RF, los inductores variables se utilizan normalmente junto con los condensadores para crear filtros de paso de banda o filtros de paso bajo que se pueden sintonizar para filtrar frecuencias específicas. En las fuentes de alimentación, se utilizan para ajustar la corriente y el voltaje de salida controlando la reactancia. En los convertidores resonantes, como los diseños de circuitos inversores de CC/CC, se pueden usar como parte de un circuito de tanque LC u otros osciladores armónicos donde ayudan a controlar la frecuencia de resonancia de todo el sistema.
Video útil: Tutoriales de RF: comprensión y construcción de un VARIOMETRO
Conclusión
Un inductor variable es un componente de circuito ajustable que permite a los usuarios cambiar la inductancia sin tener que cambiar el tamaño físico del inductor. Esto los hace muy útiles en aplicaciones como sintonizar receptores de radio o amplificadores, o ayudar a crear una red dependiente de la frecuencia. Los inductores variables se pueden fabricar con núcleos de aire o núcleos de ferrita, pero el material del núcleo afecta sus características de rendimiento y su capacidad para manejar la potencia. Además, los sintonizadores de slug ajustables brindan una precisión aún mayor que los inductores fijos, por lo que a menudo se usan en circuitos de mayor precisión.
En general, los inductores variables brindan una forma efectiva y eficiente de ajustar los parámetros de un circuito eléctrico sin tener que reconstruirlo desde cero cada vez. También son componentes relativamente económicos y fáciles de encontrar, lo que los hace excelentes para cualquier proyecto de electrónica de bricolaje que pueda tener en mente. Con el conocimiento y la comprensión adecuados, puede usar inductores variables para crear una amplia gama de circuitos personalizados.
En este artículo hemos explicado qué es un inductor variable, cómo funciona, sus tipos y aplicaciones, las ventajas y desventajas que conlleva su uso. Esperamos que este artículo haya ayudado a aclarar algunas dudas sobre qué es un inductor variable y por qué se utilizan en circuitos eléctricos. Como siempre, si tiene más preguntas o desea obtener más información, ¡no dude en comunicarse!
Referencias
- https://www.murata.com/en-global/products/inductor/variable
- https://www.polytechnichub.com/slug-tuned-inductor/
- https://www.elprocus.com/inductor-variable/
- https://www.electricalvolt.com/2023/01/variable-inductor-working-construction-types-applications
