¿Qué es una Bobina de Choque?
Una bobina de choque es un componente utilizado en circuitos eléctricos y se trata de un tipo específico de inductor diseñado para aplicaciones de choque.
El término “choke” en este contexto se refiere a la función de bloquear el paso de corrientes de alta frecuencia de corriente alterna, mientras permite el paso de corrientes por debajo de una frecuencia específica relativamente alta. Esta característica se implementa en circuitos eléctricos. La estructura típica de una bobina de choque consiste en un núcleo, generalmente de acero laminado al silicio u otro material, alrededor del cual se enrollan conductores en forma de espiral.
Existen varios tipos de bobinas de choque, como las de suavizado, las de filtro activo, las de filtro de ruido y las de línea eléctrica. Cada tipo se utiliza para propósitos específicos en un circuito determinado.
Usos de las Bobinas de Choque
Los tipos de bobinas de choque son:
1. Bobinas de Choque de Suavizado
Se utilizan para reducir la distorsión de la corriente cuando la corriente alterna se convierte en continua mediante un circuito de suavizado o un convertidor CA/CC, y para suavizar la corriente.
2. Bobinas de Choque de Filtro Activo
Se utilizan como contramedida de alta frecuencia en filtros activos utilizados en circuitos de entrada de señales analógicas, como en equipos de medición.
3. Bobinas de Choque para Filtros de Ruido
Se utilizan para contrarrestar el ruido en circuitos de alimentación eléctrica, entre otros con tendencia a recibir ruido.
4. Bobinas de Choque para Líneas de Alimentación Eléctrica
Se utilizan para adaptar la carga de los amplificadores de potencia de RF y para reducir la resistencia de impedancia y las pérdidas en la línea de alimentación.
Principio de las Bobinas de Choque
Una bobina de choque consiste en una placa laminada de cobre silicio u otra placa de acero como núcleo (núcleo de hierro), alrededor de la cual se enrollan conductores en forma de espiral. También se caracteriza por un valor de inductancia superior al de las bobinas generalmente utilizadas. Las propiedades de las bobinas generales y las bobinas de choque difieren de la siguiente manera:
- Bobinas generales
Conducen fácilmente la corriente continua y difícilmente la corriente alterna. - Bobinas de Choque
Fácil de conducir corriente continua y corriente alterna de baja frecuencia y difícil de conducir corriente alterna de alta frecuencia.
La razón por la que las bobinas de choque tienen las propiedades anteriores es que tienen un alto valor de inductancia y se genera una fuerza electromotriz inducida cuando circula una corriente alterna de alta frecuencia, lo que provoca una fuerza electromotriz en dirección opuesta a la del flujo de corriente, dificultando el paso de la corriente.
Cuando se utilizan como filtros activos o para la supresión de ruido, el ruido externo que intenta fluir hacia el interior desde los terminales de entrada de los equipos de medida o de los circuitos de alimentación es de alta frecuencia. Las bobinas de choque se utilizan a menudo en este tipo de aplicaciones porque pueden bloquear el ruido de alta frecuencia.
Más Información sobre Bobinas de Choque
1. Bobinas Toroidales
Las bobinas de choque suelen estar compuestas por conductores enrollados alrededor de un núcleo magnético en forma de donut. Sin embargo, en otros casos, como en los componentes de chip ultracompactos utilizados en smartphones, la forma puede variar. Esto se conoce como bobina toroidal y permite confinar el flujo magnético en un bucle cerrado, siguiendo la ley de la rosca derecha. Una ventaja de las bobinas toroidales es que, al aprovechar este flujo magnético confinado, se puede lograr una mayor inductancia en un tamaño más reducido.
Dos factores importantes que influyen en las características de los inductores son el valor Q (factor de calidad) y la corriente máxima admisible. Debido a la creciente demanda de montajes compactos y de alta densidad, los fabricantes están compitiendo por mejorar estas características de los inductores al tiempo que reducen su tamaño.
2. Material del Núcleo Magnético
Para el núcleo magnético de las bobinas de choque se utilizan diversos materiales, incluyendo láminas de acero laminado. Uno de los materiales de núcleo magnético más utilizados es el material de ferrita, que puede clasificarse a grandes rasgos en materiales basados en níquel y materiales basados en manganeso.
Los materiales de ferrita a base de níquel tienen propiedades aislantes muy elevadas, por lo que suelen utilizarse a altas frecuencias, por encima de los 100 MHz.
Los materiales de ferrita a base de manganeso son baratos y tienen una permeabilidad magnética y una densidad de flujo de saturación elevadas, por lo que suelen utilizarse en estranguladores de modo común para líneas eléctricas de baja frecuencia.