¿Qué debemos hacer con las pérdidas por corrientes parásitas en un inductor?

Pregunta:
¿Es cierto que hoy en día la electrónica de potencia utiliza una frecuencia de conmutación bastante alta? Reglas generales simples como que “las pérdidas por corrientes de Foucault en el cobre son siempre insignificantes cuando el diámetro del alambre es menor que la profundidad de penetración” no son ciertas. Sin embargo, está claro que la causa principal de las pérdidas por corrientes parásitas es causada por la presencia de componentes de campo magnético transversal de alta frecuencia. Si es así, ¿qué debemos hacer con la corriente parásita en un inductor?
Respuesta:
Yes, it is true that power electronics often involve high switching frequencies, and in such cases, simple rules of thumb regarding eddy current losses may not hold. Eddy current losses in power electronics are typically associated with the presence of high-frequency transverse magnetic field components.
To address eddy current losses in an inductor, especially in the context of power electronics with high switching frequencies, you can consider the following strategies:

1. Diseño de Laminación o Núcleo: El núcleo del inductor puede estar compuesto de materiales laminados para minimizar las pérdidas por corrientes parásitas. Las laminaciones ayudan a romper los caminos continuos de las corrientes parásitas, reduciendo su impacto. También puede resultar beneficioso el uso de materiales con alta permeabilidad magnética.
2. Materiales de mayor resistividad: La elección de materiales con mayor resistividad para el núcleo y el devanado puede ayudar a reducir las pérdidas por corrientes parásitas. Los materiales con mayor resistividad disiparán más calor y minimizarán los efectos de las corrientes parásitas.
3. Escudos de corrientes de Foucault: Introduciendo escudos fabricados con materiales de alta permeabilidad se pueden colocar estratégicamente para redirigir o contener las corrientes parásitas, evitando que provoquen pérdidas excesivas en zonas críticas.
4. Configuración de bobinado optimizada: La configuración del devanado se puede optimizar para minimizar el área del bucle, que es un factor que afecta la magnitud de las corrientes parásitas. El diseño y la ubicación adecuados de los devanados pueden ayudar a reducir las pérdidas.
5. Materiales de ferrita: En algunos casos, se pueden utilizar materiales de ferrita en la construcción del inductor, ya que tienen mayor resistividad y pueden ayudar a mitigar los efectos de las corrientes parásitas.
6. Sistemas de refrigeración: La implementación de sistemas de refrigeración eficaces puede ayudar a gestionar el calor generado por las pérdidas por corrientes parásitas. Esto es especialmente importante en aplicaciones de alta frecuencia donde la disipación de calor se convierte en una preocupación importante.

Es fundamental tener en cuenta que el enfoque específico dependerá de la aplicación, la frecuencia de operación y las limitaciones de diseño. Consultar con expertos en electrónica de potencia y magnetismo puede ayudar a adaptar la solución a los requisitos específicos de su sistema.