En los primeros días de la escuela electrónica, el maestro solía decir algo acerca de no desconectar la energía demasiado rápido en un inductor o condensador y estábamos acostumbrados a convertir lentamente el generador de voltaje de un generador de señal a cero. Algo sobre los transitorios, algo sobre la carga almacenada ...
Ahora estoy interesado en trabajar con un convertidor de potencia, pero lo que se dijo hace muchos años todavía permanece conmigo, pero no puedo recordar exactamente lo que se dijo en ese momento.
¿Alguien puede recordarme cuál es la regla cuando se trata de manejar inductores y condensadores de manera segura en un circuito (básico)?
Los inductores almacenan flujo cuando la corriente fluye a través de ellos. Cuando el inductor se desenergiza, el flujo vuelve a convertirse en corriente. Cuando esta corriente intenta pasar a través de una resistencia muy alta, resulta en un voltaje muy alto, debido a la Ley de Ohm. Se pueden producir daños y / o lesiones. Es por eso que usamos diodos flyback en circuitos inductivos.
Los condensadores pueden almacenar su carga durante mucho tiempo, incluso cuando la alimentación está desconectada. Es por eso que descargamos condensadores manualmente antes de reparar equipos de alto voltaje. Dado que el dieléctrico también puede absorber parte de la carga y retenerla cuando el capacitor se ha descargado, debemos asegurarnos de descargarlo varias veces para asegurarnos de que el capacitor esté vacío.
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Entonces sabes que tiene algo que ver con los transitorios, ¿verdad? Hagamos un experimento mental a partir de esto. Digamos que tiene un inductor, estuvo conectado a una fuente de alimentación durante mucho tiempo. Digamos que la fuente de energía entrega una corriente de 1A. Entonces, debido a sus propiedades (un inductor es poco más que un cortocircuito cuando se trata del estado estable), el voltaje a través de él será 0V.
Ahora imagine que elimina la fuente de alimentación y la cambia por una resistencia de 0 ohmios. ¿Qué pasaría? Inmediatamente después de eliminar la fuente, la corriente a través del inductor sigue siendo 1A y ahora se fuerza a través de la resistencia de 0 ohmios, lo que resulta en un V = I × R = 1A × 0Ω = 0V. Hasta ahora todo bien, nada ha cambiado.
Ahora imagine que cambió la resistencia por una parte de 10Ω, ¿qué pasaría justo después de quitar la fuente de alimentación? El inductor ahora forzará su corriente a través de una resistencia de 10Ω: V = I × R = 1A × 10Ω = 10V.
Ahora es fácil imaginar qué sucede si esa resistencia se hace más y más grande: 100Ω da como resultado 100V, 1kΩ en 1kV, 1MΩ en 1MV, y así sucesivamente. Una resistencia cercana al infinito implicará un voltaje infinito (teórico) y ahí es donde la física realmente se pone interesante.
Por supuesto, solo hay una cantidad finita de energía almacenada en el inductor y, por lo tanto, el alto voltaje no existirá por mucho tiempo, solo un breve momento después de quitar la fuente de alimentación.
Un experimento de pensamiento similar se puede hacer con un condensador. Un condensador es poco más que dos placas que no se tocan, por lo que una resistencia muy alta y en estado estable se carga con un voltaje y no puede fluir corriente. De forma similar al inductor, podemos conectar nuevamente la resistencia paralela, pero ahora comienza con un valor muy alto y vuelve a 0 para un cortocircuito y calcula la corriente respectiva justo en el momento después de que se eliminó la fuente de voltaje.
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