Uso de estrangulador de modo común como inductor

Esto es solo una puñalada en el puntero oscuro que, con suerte, indica el tamaño del núcleo del inductor necesario....

Un núcleo de ferrita de buena permeabilidad puede tener una inductancia de 10 uH por vuelta y, para obtener 1 mH, se necesitan 31 vueltas porque la inductancia es proporcional a las vueltas al cuadrado.

Entonces, con 5A RMS, la corriente máxima es de aproximadamente 7,1 amperios y eso es un MMF (fuerza magnetomotriz) de 219 amperios-vueltas. Dado que la longitud media alrededor de una ferrita bastante grande es de unos 40 mm, el campo H (amperios-vueltas por metro) será de 5480.

Si la permeabilidad relativa del núcleo es de aproximadamente 3000 y recordando que µ0 = 4π × 10^−7, la densidad de flujo resultante será de 5480 x 3000 x µ0 = 21 tesla y demasiado para un núcleo de ferrita (y también de hierro) del longitud media mencionada anteriormente. La ferrita comienza a saturarse generalmente a unos 300 mT.

Por lo tanto, busque algo que sea bastante grande, nada de ferrita funcionará hasta donde yo sé, probablemente tendrá que ser de hierro laminado y del tamaño de un pequeño transformador. Algo que pudieras sostener cómodamente en la palma de tu mano y pesaría alrededor de medio kg (quizás un poco menos).

Los estranguladores de modo de corriente funcionan de manera diferente a los inductores individuales. Normalmente hay corriente opuesta en cada bobina. Esto es crítico ya que el flujo magnético de cada devanado se opone al otro e incluso bajo una corriente alta no hay saturación. Pero la inductancia especificada es para un solo devanado.

Si coloca el 5A a través de un solo devanado, el núcleo se saturará y la inductancia colapsará. Esto se debe a que para obtener los niveles súper altos de inductancia de milihenrios con unas pocas vueltas, los núcleos no están separados.

Podría ser inteligente y alimentar su corriente a través de un devanado y luego del otro para mantener la idea de corriente opuesta. Se evitará la saturación pero esto reducirá severamente la inductancia. Los fabricantes se referirán a la inductancia resultante como inductancia diferencial. Lo que obtienes se debe más a la imperfección que al diseño en este modo.

Los inductores realmente almacenan energía y para hacer esto, el camino magnético necesita un espacio de aire o un material de baja permeabilidad como el hierro en polvo (donde el espacio está entre todas las partículas microscópicas). Curiosamente, ningún material magnético es bueno para el almacenamiento de energía, solo proporcionan una ruta de baja reluctancia para que la energía se pueda almacenar en el espacio de aire sin una gran cantidad de vueltas.

Los núcleos de hierro alimentados se utilizan a menudo para el filtrado de baja frecuencia y están disponibles en tamaños bastante grandes y pueden ser un buen comienzo.

Pruebe Magnetics Inc o Micrometals, también tienen calculadoras para ayudar con el diseño. En el caso de los núcleos toroidales, estos pueden ser bobinados a medida por empresas que realizan bobinados de transformadores. Se pueden enrollar a mano, pero sospecho que serán bastantes vueltas.

Una última idea son los inductores para cruces de altavoces. por lo general, están en el rango de mH y muchos tienen núcleo de aire, por lo que pueden manejar cualquier corriente sin saturación. Debería verificar la clasificación actual desde el punto de vista del calor y proporcionar un aislamiento adecuado.