Un inductor es un componente que almacena energía en un campo magnético y se opone a las variaciones de la corriente que lo atraviesa.
A menudo es el componente que más miedo da o el que más se ignora en la electrónica básica, porque su funcionamiento no es tan intuitivo como una resistencia. Sin inductores, no existiría la electrónica moderna de alta eficiencia. Tu móvil no cabría en tu bolsillo porque la fuente de alimentación ocuparía como un ladrillo.
Hoy vamos a ver qué son, cómo funcionan y por qué son el corazón de las fuentes conmutadas.
¿Qué hace un inductor?
Un inductor es, básicamente, un alambre enrollado sobre un núcleo (de aire o ferrita). Cuando hacemos pasar una corriente por él, genera un campo magnético.
La clave física es esta: crear ese campo magnético cuesta energía, y mantenerlo almacena energía.
El inductor tiene inercia de corriente. Se opone a los cambios bruscos en la intensidad que lo atraviesa.
- Si intentas aumentar la corriente de golpe: el inductor “frena” la subida, generando un voltaje en contra mientras carga su campo magnético.
- Si cortas la corriente de golpe: el campo magnético colapsa y devuelve la energía almacenada en forma de corriente, intentando mantener el flujo aunque hayas abierto el circuito.
Si te ayuda una analogía mecánica, imagina una rueda pesada (volante de inercia) girando. Cuesta mucho hacerla empezar a girar.
Pero una vez gira, cuesta mucho pararla; si intentas frenarla de golpe, la fuerza de la rueda te arrastrará.
Inductores en fuentes conmutadas
Una de sus aplicaciones principales aparece en las fuentes conmutadas. En el módulo 5 veremos estas fuentes en profundidad, pero necesitamos entender antes el concepto base.
Las fuentes antiguas (lineales) bajaban el voltaje “quemando” el sobrante como calor (usando resistencias o transistores). Eso es muy ineficiente.
Las fuentes conmutadas (buck/boost) usan inductores para transformar la energía en lugar de tirarla.
¿Cómo funciona un convertidor buck?
Supongamos que queremos bajar de 12V a 5V de forma eficiente:
- Interruptor ON: conectamos los 12V al inductor. La corriente empieza a subir poco a poco (frenada por la bobina). El inductor se está “cargando” de energía magnética.
- Interruptor OFF: cortamos la entrada de 12V. ¡Pero la corriente no para! El inductor, actuando como inercia, libera su energía almacenada y sigue empujando electrones hacia la salida (los 5V) durante un instante.
- Repetimos esto miles de veces por segundo.
El resultado es que hemos transferido energía de la entrada a la salida casi sin pérdidas, usando el campo magnético como “cubo” de transporte.
Filtrado LC
Ya vimos que los condensadores limpian el ruido de voltaje. Pero a veces, especialmente en altas frecuencias (radiofrecuencia o ruido de fuentes conmutadas), el condensador no basta.
Aquí usamos el filtro LC (inductor en serie y condensador en paralelo).
- El inductor bloquea (presenta alta impedancia) a las señales de alta frecuencia (ruido rápido), impidiendo que pasen.
- El condensador se come lo poco que haya logrado pasar.
Es un equipo de limpieza mucho más efectivo que el condensador solo. Por eso verás bobinas a la entrada de las fuentes de alimentación de los portátiles: están ahí para evitar que el ruido de la fuente entre en la red eléctrica o viceversa.
Parámetros reales
Cuando compres o recicles una bobina, fíjate en dos cosas además de su inductancia (henrios, H):
- Corriente de saturación (
): si superas cierta corriente, el núcleo entra en saturación y la inductancia disminuye. La corriente puede crecer con rapidez y dañar el convertidor si sus protecciones no actúan. - Resistencia DC (DCR): al final, es un cable largo enrollado. Tiene resistencia óhmica. Si la DCR es alta, se calentará.
