En electrónica , un estrangulador es un inductor que se utiliza para bloquear corrientes alternas (CA) de mayor frecuencia mientras pasa corriente continua (CC) y CA de menor frecuencia en un circuito . Un estrangulador generalmente consiste en una bobina de alambre aislado a menudo enrollado en un núcleo magnético , aunque algunos consisten en una perla de ferrita en forma de rosquilla ensartada en un alambre. La impedancia del estrangulador aumenta con la frecuencia. Su baja resistencia eléctrica pasa tanto CA como CC con poca pérdida de energía, pero su reactancia limita la cantidad de CA que pasa.
El nombre proviene del bloqueo ("asfixia") de las frecuencias altas mientras se pasan frecuencias bajas. Es un nombre funcional; El nombre "estrangulador" se usa si se usa un inductor para bloquear o desacoplar frecuencias más altas, pero el componente se llama simplemente "inductor" si se usa en filtros electrónicos o circuitos sintonizados . Los inductores diseñados para usarse como inductores generalmente se distinguen por no tener una construcción de bajas pérdidas (alto factor Q ) requerida en los inductores utilizados en circuitos sintonizados y aplicaciones de filtrado.
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Los estranguladores se dividen en dos grandes clases:
Las bobinas de audiofrecuencia suelen tener núcleos ferromagnéticos para aumentar su inductancia. A menudo se construyen de manera similar a los transformadores, con núcleos de hierro laminado y un entrehierro. El núcleo de hierro aumenta la inductancia para un volumen dado del núcleo. Los choques se utilizaron con frecuencia en el diseño de fuentes de alimentación rectificadoras para equipos de tubos de vacío , como receptores de radio o amplificadores. Se encuentran comúnmente en controladores de motores de corriente continua para producir corriente continua (CC), donde se usaban junto con condensadores electrolíticos grandes para eliminar la ondulación de voltaje (CA) en la salida de CC. Un circuito rectificador diseñado para un filtro de salida de estrangulador puede producir demasiado voltaje de salida de CC y someter al rectificador y a los condensadores del filtro a corrientes de entrada y ondulación excesivas si se retira el inductor. Sin embargo, los condensadores electrolíticos modernos con altos índices de corriente de ondulación y los reguladores de voltaje que eliminan más ondulación de la fuente de alimentación que los inductores, han eliminado los inductores pesados y voluminosos de las fuentes de alimentación de frecuencia principal. Se utilizan bobinas de choque más pequeñas en fuentes de alimentación conmutadas para eliminar los transitorios de conmutación de mayor frecuencia de la salida y, a veces, de la retroalimentación a la entrada de la red eléctrica. A menudo tienen núcleos de ferrita toroidales.
Algunos aficionados al audio del automóvil utilizan bobinas de estrangulamiento con los sistemas de audio del automóvil (específicamente en el cableado de un subwoofer , para eliminar las altas frecuencias de la señal amplificada).
Los inductores de radiofrecuencia (RFC) suelen tener polvo de hierro o núcleos de ferrita , lo que aumenta la inductancia y el funcionamiento general. [1] A menudo se enrollan en patrones complejos ( bobinado de cesta ) para reducir las pérdidas por efecto de proximidad y autocapacitancia . Los chokes para frecuencias aún más altas tienen núcleos no magnéticos y baja inductancia.
Una forma moderna de estrangulador utilizada para eliminar el ruido de RF digital de las líneas es la perla de ferrita , un núcleo de ferrita cilíndrico o en forma de toro deslizado sobre un cable. Estos se ven a menudo en los cables de las computadoras.
Un inductor de modo común (CM) es una aplicación especial de inductores en la que se utiliza para actuar sobre una señal de modo común . Estos inductores son útiles para suprimir las interferencias electromagnéticas (EMI) y las interferencias de radiofrecuencia (RFI) que se introducen con frecuencia en cables de alta corriente, como las líneas de suministro de energía , que pueden provocar un funcionamiento no deseado. La reducción de este ruido se logra frecuentemente mediante el uso de un inductor de modo común: dos devanados de bobina paralelos en un solo núcleo. Los choques de modo común permiten el paso de corrientes diferenciales mientras bloquean las señales que afectan a ambos cables. [3] Debido a que el flujo magnético producido por las corrientes de modo diferencial en el núcleo de un choque de modo común tienden a cancelarse entre sí, el choque presenta poca impedancia a las corrientes de modo diferencial. Lo logra mediante la colocación de devanados de manera que generen campos iguales pero opuestos que se cancelan entre sí para señales de modo diferencial. Normalmente, esto también significa que el núcleo no se saturará para grandes corrientes de modo diferencial y, en cambio, la clasificación de corriente máxima está determinada por el efecto de calentamiento de la resistencia del devanado. Por otro lado, las corrientes en modo común ven un camino de alta impedancia debido a la inductancia combinada de los devanados que se refuerzan entre sí.
Los choques CM se usan comúnmente en aplicaciones industriales, eléctricas y de telecomunicaciones para eliminar o disminuir el ruido y las interferencias electromagnéticas relacionadas. [4]
Cuando el inductor CM conduce corriente CM, la mayor parte del flujo magnético generado por los devanados queda confinado en el núcleo del inductor debido a su alta permeabilidad. En este caso, el flujo de fuga, que también es la emisión del campo magnético cercano del inductor CM, es bajo. Sin embargo, la corriente DM que fluye a través de los devanados generará un campo magnético cercano altamente emitido ya que en este caso los devanados están acoplados negativamente. Para reducir la emisión del campo magnético cercano, se puede aplicar una estructura de bobinado retorcido al estrangulador CM.
La diferencia entre el estrangulador CM de devanados trenzados equilibrados y el estrangulador CM de dos devanados equilibrado convencional es que los devanados interactúan en el centro de la ventana abierta del núcleo. Cuando conduce corriente CM, el inductor CM de devanado trenzado equilibrado puede proporcionar una inductancia CM idéntica a la del inductor CM convencional. Cuando conduce corriente DM, los bucles de corriente equivalentes generarán campos magnéticos de dirección inversa en el espacio, de modo que tenderán a cancelarse entre sí.
Se hace pasar una corriente a través de un inductor y una sonda mide la emisión del campo cercano. Un generador de señales, que sirve como fuente de voltaje, está conectado a un amplificador. Luego, la salida del amplificador se conecta al inductor que se está midiendo. Para monitorear y controlar la corriente que fluye a través del inductor, se sujeta una pinza amperimétrica alrededor del cable conductor. Un osciloscopio conectado a la pinza amperimétrica para medir la forma de onda actual. Una sonda mide el flujo en el aire. Un analizador de espectro conectado a la sonda recopila datos.