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Conversor de Unidades de Inductancia

Convierte inductancia entre henrios, milihenrios, microhenrios, nanohenrios y picohenrios.

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Fórmula

1H=103mH=106muH=109nH=1012pH1 H = 10³ mH = 10⁶ mu H = 10⁹ nH = 10¹² pH

Cómo Funciona

Esta calculadora convierte entre henrios, milihenrios, microhenrios, nanohenrios y picohenrios para ingenieros de electrónica de potencia, diseñadores de RF y especialistas en EMC. Según el folleto SI (BIPM), el henry se define como Wb/A = V·s/a = kg·m^2/ (A^2·s^2), lo que representa la inductancia que produce campos electromagnéticos de 1 V cuando la corriente cambia a 1 A/s. La inductancia abarca 12 órdenes de magnitud: picohenrias para la inductancia del cable de unión (~1 pH/mm según las pautas de empaquetado del IEEE), nanohenrias para la coincidencia de RF (1-100 nH), microhenrias para convertidores DC-DC (1-1000 uH) y milihenrias para filtros de corriente alterna y accionamientos de motor (1-100 mH). La inductancia de trazas de PCB es de aproximadamente 1 nH por mm de longitud según el IPC-2141, lo que es fundamental para la integridad de la señal de alta velocidad por encima de los 100 MHz.

Ejemplo Resuelto

Problema: un convertidor reductor de 500 kHz requiere un inductor de 10 uH con una corriente de ondulación del 30% a 3 A DC. Calcule la corriente máxima, el almacenamiento de energía y verifique el margen de saturación.

Solución:

  1. Inductancia: 10 uH = 0,01 mH = 10 000 nH = 10 ^ -5 H
  2. Corriente de ondulación: 30% de 3 A = 0.9 A pico a pico
  3. Corriente máxima: i_PK = I_DC + dI/2 = 3 + 0.45 = 3.45 A
  4. Energía almacenada en el punto máximo: E = 0,5 × L × I^2 = 0,5 × 10e-6 × 3,45^2 = 59,5 uJ
  5. V = L × di/DT, por lo que di/DT = V/L = (12-5)/(10e-6) = 700 000 A/s durante la puntualidad
  6. Margen de saturación: seleccione el inductor nominal para i_SAT > 4 A (margen del 15% por encima de un pico de 3,45 A)
  7. Pérdida de núcleo: a 500 kHz, el núcleo de ferrita produce ~ 100 mW/cm ^ 3 según la ecuación de Steinmetz

Consejos Prácticos

  • ✓Inductancia de trazas de PCB según IPC-2141: ~ 1 nH/mm para trazas sobre el plano de tierra. Una traza de potencia de 50 mm añade 50 nH, lo que provoca una caída de 3 V a una velocidad de respuesta de 100 A/us (típica de la lógica rápida). Minimice la longitud de la traza hasta los pines de alimentación IC
  • ✓Selección de inductores según las directrices de Coilcraft/Wurth: los convertidores DC-DC utilizan de 1 a 100 uH con un alto nivel de i_SAT; los filtros EMI utilizan choques de modo común de 100 uH a 10 mH; la adaptación de RF utiliza de 1 a 100 nH con un Q alto (> 50 en frecuencia)
  • ✓Marcado del código del inductor: 4 dígitos similar a los condensadores, donde los 3 primeros dígitos son el valor y el último es el multiplicador en nH. Ejemplo: 101 = 10 × 10^1 nH = 100 nH; R47 = 0,47 uH (R es el punto decimal según el EIA-198)

Errores Comunes

  • ✗Confundiendo uH (10^-6 H) con mH (10^-3 H): difieren en 1000x. Un inductor de 10 mH tiene 1000 veces más inductancia que 10 uH. Los convertidores DC-DC usan uH; los filtros de línea usan mH
  • ✗Ignorando la inductancia parásita del cable (~1 nH/mm según IEEE): a 1 GHz, 10 nH de inductancia del cable = reactancia de 63 ohmios, lo que podría dominar un circuito de 100 ohmios. Utilice componentes de montaje en superficie para la RF
  • ✗Sin tener en cuenta la saturación: las hojas de datos de los inductores especifican tanto L_nominal como i_SAT. Cuando I > i_SAT, la inductancia cae entre un 20 y un 50%, lo que provoca un aumento de la ondulación y una posible inestabilidad. Verifique i_SAT > i_PEAK

Preguntas Frecuentes

Según la ley de Faraday: V = L × di/dt, 1 H produce 1 V cuando la corriente cambia a 1 A/s. En la práctica, un inductor de 10 uH con un flujo de corriente de 1 A/us produce 10 V. Por eso, la entrega rápida de energía (100 A/us para las CPU modernas) requiere una inductancia muy baja (< 1 nH en total) entre el VRM y la carga.
Frecuencia por aplicación: nH para RF/microondas (> 100 MHz), donde la reactancia X = 2*Pi*F*L es importante (10 nH a 1 GHz = 63 ohmios). uH para electrónica de potencia (convertidores CC-CC de 10 kHz a 10 MHz). mH para aplicaciones de frecuencia de línea (filtros EMI de 50/60 Hz, accionamientos de motor). Haga coincidir la inductancia con la frecuencia de funcionamiento.
Según los modelos de empaquetado IEEE: un cable recto tiene una autoinductancia L = 0.2 × length_mm × (ln (2 × longitud/radio) - 0.75) nH, aproximadamente 1 nH/mm para los diámetros de alambre de unión típicos. A 5 GHz, 2 nH = 63 ohmios de reactancia, por lo que los circuitos integrados de más de 1 GHz requieren un encapsulado con doble chip (inductancia 10 veces menor).
Dividir por 1000:470 nH = 0.47 uH = 0.00047 mH. Multiplica por 1000 para la inversa: 4,7 uH = 4700 nH. Valores estándar según la serie E IEC 60063: E24 (tolerancia del 5%) arroja 47, 51, 56... en cualquier década. Inductores DC-DC típicos: 1 uH, 2,2 uH, 4,7 uH, 10 uH, 22 uH, 47 uH.

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