Un dispositivo electrónico que utiliza bobinas se denomina PCB de bobina. Estas bobinas se pueden utilizar en transformadores, inductores, motores y otros dispositivos electrónicos. Con el propósito de crear bobinas de placa de circuito impreso, las trazas conductoras se imprimen en un sustrato, por ejemplo, pueden ser fibra de vidrio o FR4, y luego se enrollan juntas en una bobina.
Una bobina es simplemente un término general para un alambre enrollado a su alrededor. Aunque no tiene nada que ver con la electricidad, un resorte en espiral a veces se denomina "resorte en espiral".
En otras palabras, una bobina es una forma en la que un alambre se enrolla una y otra vez.
Cuando una corriente fluye a través de un conductor, se genera un campo magnético concéntrico alrededor del conductor.
Un campo magnético tiene la característica de generarse en el sentido de las agujas del reloj cuando se observa desde la dirección del flujo de corriente.
Un componente llamado bobina (inductor) utiliza el campo magnético generado cuando fluye esta corriente.
Una bobina (inductor) tiene dos funciones principales, una de las cuales es almacenar energía. La otra función es evitar que fluya la corriente alterna (que depende en gran medida de la frecuencia).
Papel de la bobina PCB en componentes electrónicos
Cuando se aplica un voltaje a una bobina y pasa una corriente a través de ella, se genera algo llamado "flujo magnético".
Esto es lo mismo que el flujo magnético de un imán. Este flujo magnético permanece incluso si se desconecta la fuente de alimentación externa.
Esto significa que la bobina fue magnetizada al pasar una corriente a través de ella. En otras palabras, la energía eléctrica se convierte en energía magnética y se almacena dentro de la bobina.
La cantidad de energía magnética almacenada está determinada por esta inductancia y se mide en henrios (H). Cuando una "corriente continua" pasa a través de una bobina, la bobina actúa como un conductor después de interrumpir el flujo por un momento, permitiendo que la corriente continua fluya sin problemas.
Sin embargo, la "corriente alterna" es una corriente que cambia periódicamente en magnitud y dirección a lo largo del tiempo.
Cuando una corriente intenta fluir a través de la bobina, el campo magnético generado por esa corriente cruza los otros devanados, provocando un voltaje inducido y tratando de evitar que la corriente cambie.
En particular, cuando la corriente aumenta bruscamente, se genera una fuerza electromotriz en sentido contrario a la corriente, es decir, en el sentido que reduce la corriente, impidiendo que la corriente aumente. Por el contrario, si la corriente intenta disminuir, trabaja en la dirección de aumentar.
En el caso de la corriente alterna, la dirección de la corriente sigue cambiando, por lo que la bobina sigue intentando bloquearla.
De esta forma, las bobinas tienen la propiedad de actuar como una resistencia a la corriente alterna, y cuanto mayor es la frecuencia, más difícil es que fluya.
¿Qué tipos de bobinas hay?
Según la estructura del devanado, se pueden dividir en tres tipos principales: bobinas enrolladas, bobinas laminadas y bobinas de película delgada.
Una "bobina devanada" se fabrica enrollando un alambre de cobre aislado alrededor de una bobina de plástico o un núcleo de ferrita en espiral como un resorte.
Una "bobina laminada" es una pila de capas de metal conductor impresas en una hoja o sustrato. Es compacto y tiene excelentes características de alta frecuencia. Una "bobina de película delgada" es una bobina formada por una película de metal que es incluso más delgada que la impresión mediante tecnología de deposición de vapor o pulverización catódica.
Las bobinas utilizadas en las placas de circuito impreso son componentes básicos de los circuitos electrónicos que también se utilizan en lugar de las fuentes de alimentación. Es gracias a las bobinas que no solo los electrodomésticos que nos rodean, sino también instrumentos de precisión como teléfonos inteligentes, computadoras personales y cámaras funcionan con un voltaje estable.
Por lo tanto, en este artículo, resumiremos las funciones que desempeñan las bobinas en las placas de circuito impreso y presentaremos los tipos de bobinas.
Función de bobina PCB
Las bobinas utilizadas en las placas de circuito impreso son componentes electrónicos que almacenan y descargan electricidad en los circuitos. Es una parte que a veces se usa como fuente de alimentación y juega un papel esencial en las placas de circuito impreso.
Además de almacenar electricidad, las bobinas tienen otras funciones, como estabilizar el voltaje, eliminar el ruido y pasar corriente alterna en lugar de corriente continua.
El número de piezas montadas en una placa varía según la función del dispositivo electrónico, pero se cree que las bobinas representan del 30 % al 40 % de todas las piezas montadas.
Al tener una bobina en una placa de circuito impreso, es posible utilizar la electricidad de los equipos electrónicos de manera eficiente, por lo que es un componente electrónico que se requiere para todos los fines.
Estructura de la bobina y mecanismo de almacenamiento de energía.
La estructura de una bobina consta de un aislante intercalado entre dos placas de metal. El aislante del medio es un material que no conduce la electricidad, pero como dieléctricos se utiliza polietileno, polipropileno, cerámica, etc., que tiene una constante dieléctrica alta.
Estructura de la bobina
Las dos placas metálicas exteriores son conductoras, por lo que conducen la electricidad y actúan como electrodos. Al aplicar un voltaje a la bobina, las dos láminas de metal se convierten en electrodos + y -, respectivamente, y se atraen entre sí como un imán a través del aislante.
Aplicar un voltaje a una bobina
Eventualmente, a medida que se continúa aplicando el voltaje, la placa de metal se llena con cargas que no fluyen a través del aislador, sin dejar espacio para que fluyan nuevas cargas.
Sigue aplicando voltaje a la bobina.
En este estado, incluso si se detiene el voltaje, la carga permanece en la placa de metal porque las placas de metal se atraen entre sí positiva y negativamente. Este es el estado de almacenamiento de electricidad.
La capacidad de una placa de metal para almacenar una carga eléctrica se llama "capacitancia". La capacitancia varía dependiendo de las propiedades del aislador se vuelve más grande.
Junto con la miniaturización reciente de los dispositivos electrónicos, también se han desarrollado bobinas, como las que se envuelven como una bobina y se sellan en una caja, y las que se apilan alternativamente con múltiples capas de placas de metal y aislantes. Ha sido.
Tipos de bobinas para placas de circuito impreso
A partir de aquí, presentaremos los tipos de bobinas que se utilizan en las placas de circuito impreso.
Bobinas de cerámica utilizadas para sustratos
Una bobina de cerámica es una bobina que utiliza cerámica con una constante dieléctrica alta como aislante.
Dado que las diferentes cerámicas tienen diferentes constantes dieléctricas, su resistencia y capacidad cambian debido a los cambios de temperatura, pero tienden a ser resistentes al calor y, a menudo, se usan en circuitos pequeños de alta frecuencia.
Se utilizan alrededor de 500 bobinas de cerámica en teléfonos inteligentes y alrededor de 800 en computadoras portátiles y tabletas.
Bobinas electrolíticas utilizadas para sustratos.
Las bobinas electrolíticas no utilizan un material dieléctrico en forma de hoja entre dos placas de metal como un aumento de bobina general.
dos placas metalicas
Como no hay aislador, la distancia entre los electrodos se acorta y la capacitancia se puede aumentar.
Sin embargo, aunque es posible aumentar la capacidad, si se aplica demasiado voltaje o si hay un problema como que la electricidad fluya en la dirección opuesta de más y menos, fenómenos como explosión o generación de calor que dañen el se producirá sustrato, por lo que se requiere precaución. .
Bobinas de película utilizadas para sustratos
Una bobina de película utiliza una película de plástico como dieléctrico. El poliéster, el estirol y el polipropileno se utilizan para películas plásticas, y la resistencia al calor, al frío y al aislamiento varían según el material.
Generalmente, estas bobinas tienden a tener buenas características de temperatura y son muy precisas, por lo que a menudo se usan en circuitos de audio.
Bobina variable
Una bobina variable, como sugiere su nombre, es una bobina cuya capacitancia se puede cambiar.
El aislador está intercalado entre dos placas de metal, que es similar a las bobinas presentadas hasta ahora. Es un mecanismo para cambiar.
En el pasado, se usaban para radioaficionados y sintonización de radio, pero ahora el proceso de sintonización en equipos se ha digitalizado y el uso de bobinas variables casi ha desaparecido. Ahora solo se fabrica para algunos trabajos electrónicos.
Precauciones al montar una bobina en una placa
Si la placa se dobla al soldar la bobina a la placa de circuito impreso o después de soldar, la bobina puede romperse.
Por lo tanto, es necesario colocar las bobinas de modo que no se apliquen tantos esfuerzos como sea posible debido a la flexión de la placa de circuito impreso.
Colocar una bobina paralela a la dirección de la tensión, como se muestra arriba, dará como resultado una flexión directa. Por lo tanto, coloque la bobina perpendicular a la dirección en la que actúa la tensión.
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