Creando un inductor acoplado con dos inductores discretos

¿Es posible crear un inductor acoplado (con un alto coeficiente de acoplamiento) simplemente colocando dos inductores muy cerca uno del otro en la PCB? (Incluso en cuanto a colocarlos uno encima del otro).

Respuesta corta: No. Respuesta larga: Sí, pero tendrá que modificar los núcleos y, al menos, rebobinarlos parcialmente.

Respuestas (3)

Normalmente pones un material magnético entre ellos. Se convierte en un problema magnetostático en lugar de electrostático.

Este núcleo de material magnético dirige todo su campo magnético para que sea compartido, menos una pequeña fuga. Necesita este núcleo para un alto coeficiente de acoplamiento. Lo que quieres se llama transformador .

Aquí tienes una imagen de lo que necesitas:imagen de un transformador Ideal.

En resumen: No. Para un buen coeficiente de acoplamiento, incluso se necesita mucha consideración para colocar los devanados en una bobina.

Para los inductores de potencia (flyback/buck aislado), ni siquiera lo intente. Para aplicaciones de medición o señal, podría funcionar, pero será muy difícil.

Editar; dos anécdotas:

Desde que escribí esta respuesta por primera vez, pasé algunas horas reparando y recalibrando dos antiguos contadores de frecuencia HP 5245L ( manual en pdf, ¡bueno pero grande ! ). Estos tienen una referencia de cristal interna controlada por horno que funciona a 1 MHz. Para el ajuste más rápido de la base de tiempo interna, un 2 El multiplicador de frecuencia 5=10 crea una señal de 10 MHz a partir de la señal de 1 MHz. Utiliza tres etapas, un multiplicador x2, un multiplicador x5 y un amplificador. La señal de cada etapa se acopla mediante un transformador construido a partir de dos inductores individuales y recortables. Aquí hay una imagen de la placa, llamada "A27 MULTIPLIER ASSEMBLY; 1-10MC":

HP 5245L;  A27 MONTAJE MULTIPLICADOR;  1-10MC

Cuando comencé a trabajar en esta placa y descubrí cómo funcionan las cosas usando el manual, tuve que mirar dos veces cuando leí las palabras "L1-L2; L3-L4; L5-L6 ESTÁN ACOPLADOS MUTUAMENTE". Ahora sé que no es divertido leer TODO EN MAYÚSCULAS, pero me gusta mucho dejar la cita en su estilo original. Sí, aquí hay tres transformadores, construidos a partir de dos inductores simples cada uno, que realizan una buena tarea en un instrumento de alta calidad. Y el circuito, registrado por HP en 1964, todavía funciona como nuevo. El manual se puede encontrar en línea en al menos dos versiones diferentes (de nuevo: pdf, ¡grande!), así que me tomo la libertad de cortar y pegar la parte con el multiplicador de frecuencia:Esquema del multiplicador de frecuencia HP 5245L A27

Anécdota número dos: en una empresa en la que trabajé, diseñamos un pequeño convertidor reductor auxiliar dentro de una fuente de alimentación industrial más grande. Usamos dos inductores axiales simples y baratos; conectados en serie, con la esperanza de compartir el gran voltaje de entrada y sobrevivir. Ahora, el circuito, tal como se presenta en la placa, con los dos inductores alineados en paralelo uno al lado del otro, se comportó de manera bastante diferente en comparación con la primera versión del diseño con placa de pruebas. ¿La razón? Con el contexto anterior, ya está adivinando bien, por supuesto: los dos inductores, al estar conectados en serie pero dispuestos en paralelo, tenían una inductancia más alta porque los dos núcleos aumentaban mutuamente su inductancia. Esta pregunta es sobre el mismo tema que esta segunda historia.

Después de estas historias, la conclusión es que todavía creo que mi respuesta original es correcta. Un buen coeficiente de acoplamiento, para diseños de potencia, significa algo (¡¿mucho?!) mejor que el 99 %, y será necesario usar un solo núcleo y diseñar los devanados con cuidado. Para aplicaciones de señales, podrá encontrar ejemplos, y será divertido explorarlos.

Acordado. no es posible.

La mayoría de los inductores disponibles en el mercado están "protegidos" específicamente para evitar que un inductor se acople con otro inductor (o cualquier otra cosa).

Si usa inductores "sin blindaje", o enrolla sus propias bobinas sin blindaje, o rompe el blindaje de algunos inductores, con demasiada frecuencia obtiene un acoplamiento no deseado entre los inductores, lo suficiente como para ser molesto, pero generalmente no lo suficiente como para hacer algo útil.

Para obtener un buen acoplamiento entre las bobinas, prácticamente debe enrollarlas en la misma bobina, lo que produce un transformador.

Algunos ejemplos de inductores acoplados hechos de 2 bobinas que son diferentes de los transformadores bobinados estándar (y por lo tanto tienen peor acoplamiento que un transformador estándar):