Inductores: núcleo y límites

01 · Punto de partida

Tres números, no uno

“Bobina de 100 µH” no dice nada útil sola: ¿cuánta corriente antes de saturarse (Isat)? ¿Cuánta calienta el cobre (Irms/DCR)? Un inductor saturado deja de ser inductor (su L colapsa) justo cuando más lo necesitás. Elegir L sin Isat es diseñar a ciegas.

Este tema deja la ficha completa: tipos, lectura, saturación, DCR y selección con margen.

• ¿Qué tipos existen y para qué?
• ¿Qué es saturar y por qué duele?
• ¿Cómo se lee un inductor SMD?
• ¿Cómo elijo L + Isat + DCR juntos?

02 · Tipos

Aire, ferrita y toroides

Toroide como bonus: encierra su campo (irradia poco) y rinde más por vuelta. En fuentes ruidosas se nota.

03 · Saturación y DCR

Los dos techos

¿Cómo se lee Isat en hoja?

“Saturation current: L cae 20–30 % a X A”. Ese X es el techo: diseñar por debajo con margen, nunca encima.

¿DCR se mide?

Sí, con multímetro en Ω (valores bajos: puntas firmes, restar error de puntas). DCR alta en bobina chica = cobre fino = calienta.

¿SRF qué es?

Frecuencia donde L resuena con su capacidad parásita: arriba se comporta como capacitor. Para RF/FM importa; en continua y audio, no.

¿Acoplados?

Dos bobinas en un núcleo (transformador): fórmulas simples no valen (curso 2, Tema 28). Reconocerlos y no aplicarles este tema.

04 · Lectura

Códigos y verificación

05 · Selección en código

Chequeo Isat + térmico + comparador

Verificar un candidato contra corriente pico y continua:

def chequear_l(codigo, l_uH, isat_ma, dcr_ohm, i_pico_ma, i_rms_ma):
    p = (i_rms_ma / 1000) ** 2 * dcr_ohm
    ok_sat = i_pico_ma <= isat_ma * 0.7
    ok_t = p <= 0.125
    print(f"{codigo}: pico {i_pico_ma}mA vs Isat {isat_ma}mA -> {'OK' if ok_sat else 'SATURA'}")
    print(f"  P_DCR={p*1000:.0f}mW -> {'OK' if ok_t else 'CALIENTE'}")
    print("Veredicto:", "APROBADO" if ok_sat and ok_t else "BUSCAR OTRO")
    return ok_sat and ok_t


chequear_l("TOROIDE-100uH", 100, 800, 0.4, 500, 300)
chequear_l("SMD-10uH", 10, 300, 0.2, 500, 300)

El segundo falla en saturación: ¿qué Isat necesitaría para 500 mA de pico?

Comparador de candidatos

Elegir entre dos con números honestos:

def elegir_l(cands, i_pico_ma, i_rms_ma):
    for c in cands:
        p = (i_rms_ma / 1000) ** 2 * c["dcr"]
        ok = i_pico_ma <= c["isat"] * 0.7 and p <= 0.125
        print(f"{c['codigo']}: {'OK' if ok else 'no'} (sat {c['isat']}mA, P={p*1000:.0f}mW) ${c['precio']}")
    ok = [c for c in cands if i_pico_ma <= c["isat"] * 0.7
          and (i_rms_ma / 1000) ** 2 * c["dcr"] <= 0.125]
    print("ELEGIDO:", min(ok, key=lambda c: c["precio"])["codigo"] if ok else "NINGUNO")
    return ok


elegir_l([
    {"codigo": "L-BARATO-100u", "isat": 400, "dcr": 0.5, "precio": 20},
    {"codigo": "L-BUENO-100u", "isat": 900, "dcr": 0.25, "precio": 45},
], 500, 300)

06 · Analogía programador

Rate limiter con techo doble

1. 1
   Isat = límite duro.

   Pasarlo no degrada: rompe el modelo (deja de ser L). Como dividir por cero: no es “más lento”, es inválido.

2. 2
   DCR = costo por request.

   Cada mA paga I²R siempre. Con tráfico alto, el overhead manda sobre la funcionalidad.

3. 3
   Sin hoja = sin SLA.

   L sin Isat/DCR publicados es caja negra: o se mide o no se diseña con eso.

07 · Exploración

Laboratorio: ¿aguanta mi corriente?

Elegí uso y mové la corriente: el laboratorio verifica Isat (70 %) y térmico, y recomienda tipo. Incluye el caso que satura.

Preguntas para explorar

1. Subí a 800 mA en el filtro. ¿Qué rompe primero: saturación o calor?
2. ¿Por qué el relé nunca satura aunque su L sea chica?
3. ¿Qué pasa si usás el SMD 10 µH en el filtro de 500 mA?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de bobinas

Ejercicio 1: filtro con números

Filtro con 100 µH (Isat 800 mA, DCR 0,4 Ω) y picos de 500 mA / RMS 300 mA. Verificá con chequear_l(). ¿Margen de saturación?

Ejercicio 2: relé medido

Bobina de relé 5 V mide DCR 55 Ω. ¿Corriente? ¿P? ¿Necesitás Isat para usarlo como relé?

Ejercicio 3: elegir entre dos

Ejecutá elegir_l() con 500/300 mA. ¿Gana el barato o el bueno? ¿Por cuánto margen falla el barato?

10 · Síntesis

Ideas para recordar

Inductores con criterio. Ahora, a usarlos: en el próximo tema, taller con inductores.