Tengo dos bobinas que están colocadas paralelas entre sí y separadas por solo 1,5 cm, digamos A y B. El núcleo de ellas está construido con hierro dulce. En este momento están cableados y construidos de la misma manera.
¿Hay alguna forma que pueda usar para evitar la inducción de la bobina A a la bobina B cuando la bobina A está siendo impulsada por una corriente continua? Si coloco un osciloscopio con un canal en cada bobina, la bobina B muestra la misma frecuencia de pulsación que la bobina A pero con un voltaje reducido.
¿Hay alguna manera que pueda usar para evitar este comportamiento? ¿O es así como debería ser y por física no se puede evitar?
Coloque las bobinas perpendiculares entre sí o use inductores blindados. Si ninguna de estas opciones es posible, puede hacer un blindaje con mu-metal. Proporciona un buen blindaje para campos magnéticos de baja frecuencia.
Si las dos bobinas "independientes" se enrollan cada una en núcleos de alta permeabilidad sin huecos, el acoplamiento se reduce considerablemente. El problema surge cuando el material del núcleo es de baja permeabilidad o (como en el caso de muchos inductores), hay un espacio de aire significativo. Esto se debe a que el campo magnético se "franja" debido al aire que transporta el flujo. El aire es un mal concentrador de flujo y el acoplamiento puede ocurrir porque las líneas de flujo se "esparcen".
El acoplamiento también depende de la frecuencia de operación. El voltaje inducido es N y la tasa de cambio del flujo es proporcional a la frecuencia. Sin embargo, el flujo también depende de los amperios-vueltas en la bobina "transmisora" y, a medida que aumenta la frecuencia (para un valor de inductancia fijo), la corriente disminuye proporcionalmente.
Llega una frecuencia (y esto está más allá de mi memoria en este momento) donde la elección de "protección" cambia de usar material de alta permeabilidad a usar un conductor sólido entre las bobinas. A bajas frecuencias, el material de alta permeabilidad permite quitar el flujo de un "área" sensible y devolverlo a la fuente original; en efecto, la franja que se extiende desde el campo "pícaro" es una especie de cortocircuito por un camino de baja reticencia que une el norte y el sur.
A frecuencias más altas, las láminas conductoras de cobre sólido (o incluso plata) se vuelven más efectivas y se ven este tipo de cosas en las radios: una lata de forma cuadrada se asienta sobre un inductor. ¿Por qué el mu metal empeora a frecuencias más altas? La permeabilidad "efectiva" del mu metal se reduce con la frecuencia (debido al aumento de las corrientes de Foucault) y se vuelve menos efectiva a medida que aumenta la frecuencia. Los dos efectos tienden a cancelarse pero, debido a que el mu metal es un conductor relativamente pobre (en comparación con el Cu), no hace el trabajo que hace un buen conductor de Cu a altas frecuencias: las corrientes de Foucault inducidas en el cobre son muchas veces mayores que las producidas en (digamos por ejemplo) hierro o mu metal.
¿Dónde coloca la protección? Ambos pueden ser la mejor solución, pero uno puede ser tan bueno como ambos si la frecuencia es baja o alta.
Los inductores toroidales exhibirán menos acoplamiento que otros tipos y, como otros han señalado, montarlos ortogonalmente entre sí también limitará el acoplamiento.
Una vez que haya hecho esas dos cosas, debería tener muy poco acoplamiento, pero si necesita ir más allá, puede agregar un blindaje magnético, separarlos más y simplemente diseñar su circuito de manera diferente para que el acoplamiento no sea un problema.
Como puede observar el efecto, puede minimizarlo girando cada bobina hasta que tenga el menor efecto en la otra bobina. Luego fije las bobinas en esa posición.
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