Una breve introducción al estrangulador de modo común y sus aplicaciones

Este artículo repasa los conceptos básicos del humilde estrangulador de modo común y sus aplicaciones.

Un estrangulador es un componente magnético de potencia que se utiliza en circuitos electrónicos. Es un inductor que se utiliza para bloquear la corriente alterna (CA) de alta frecuencia en un circuito al tiempo que permite el paso de frecuencias más bajas, o corriente continua (CC). El estrangulador normalmente consta de un cable aislado enrollado alrededor de un núcleo magnético.

El nombre no es algo que surgió de la nada: asfixia se refiere al bloqueo de las frecuencias altas y al mismo tiempo permite las frecuencias más bajas. Si se utiliza un dispositivo para bloquear, se le denomina estrangulador. Sin embargo, si el dispositivo se utiliza en filtros o circuitos LC, se le denomina simplemente inductor.

Hay dos tipos diferentes de inductores: inductores de audiofrecuencia (AFC) y inductores de radiofrecuencia (RFC). Los AFC están diseñados para bloquear específicamente las frecuencias de audio y de las líneas eléctricas y al mismo tiempo permitir el paso de CC. Por otro lado, los RFC están diseñados para bloquear solo frecuencias de radio y al mismo tiempo permitir el paso de CC y audio.

Los inductores de modo común son útiles para prevenir interferencias electromagnéticas (EMI) y interfaces de radiofrecuencia (RFI) de las líneas de suministro de energía y para evitar el mal funcionamiento de los equipos electrónicos.

Ahora que sabes qué es un estrangulador, se explicarán algunas aplicaciones para una mejor comprensión. Desde el punto de vista del automóvil, los autobuses de la red de área del controlador (CAN) utilizan estranguladores de modo común. Un bus CAN es un dispositivo que permite que los microcontroladores y otros dispositivos se comuniquen entre sí sin una computadora host. Al diseñar un sistema CAN, existen numerosos estándares EMI (interferencia electromagnética) y ESD (descarga electrostática) que se deben cumplir, además de intentar aumentar la confiabilidad y disminuir el tamaño del producto. El inductor de modo común puede brindar protección al bus contra interferencias EMI y ESD.

Si observa muchos de sus cables USB por ahí, verá un estrangulamiento hacia las clavijas del conector del cable. Este estrangulador se utiliza para suprimir el ruido de alta frecuencia en circuitos electrónicos. Este tipo de estrangulador se llama estrangulador de ferrita o perla de ferrita. Los inductores de modo común se pueden utilizar en diversas industrias, como aplicaciones industriales, electrónicas y de telecomunicaciones, como líneas IEEE1394 para PC, enlace de panel para paneles LCD y contrarrestar el ruido de modo común que afecta las señales en líneas de alta velocidad.

Un ejemplo de la vida real de cómo un estrangulador podría ayudar a prevenir accidentes o averías es la Circle Line de Singapur. Hubo una interrupción importante en la línea que provocó un retraso gigante, la Autoridad de Transporte Terrestre (LTA) le dijo a la compañía de telecomunicaciones que desactivara el acceso a la red móvil a lo largo de la línea durante unas horas para poder determinar la raíz de la interferencia de la señal. SMRT actualmente opera la red a lo largo de la línea ferroviaria y les dijo a los viajeros que sufrirían retrasos en los trenes. Los trenes sin conductor ahora tendrían que estar tripulados por un operador para evitar más retrasos.

Entonces, la pregunta es qué pasó con este sistema ferroviario y cómo pueden SMRT y LTA llegar a la raíz del problema y evitar que se produzcan más retrasos.

La Circle Line utiliza trenes Alstom Metropolis C830 que utilizan el control de trenes basado en comunicaciones (CBTC) de Urbalis, que funciona con un tercer carril en lugar de una fuente aérea. Este sistema CBTC en los trenes proporciona una operación precisa y fluida de movimiento de sus trenes a lo largo de la línea, lo que en última instancia permite que los trenes operen durante períodos de tiempo y velocidad más largos con o sin un operador. En lo que respecta a la tecnología RF, los trenes utilizan un robusto estándar IEEE 802.11b/g que opera en el rango de banda de 2,4 GHz y 5,8 GHz.

A partir del 3 de septiembre, SMRT y LTA propusieron que había una interferencia de señal en el túnel Circle Line que estaba dentro del mismo rango de frecuencia operativa que el sistema de señalización de los trenes, lo que sería la raíz del problema. Esta señal perturbadora posiblemente podría haber cortado las comunicaciones entre el tren y la vía. A continuación se muestra una ilustración de cómo funciona el sistema CBTC de radio Urbalis.

En 2012, el metro de Shenzhen desconectó las señales móviles para probar un caso similar en sus líneas que estaban experimentando problemas relacionados. Llegaron a la conclusión de que los puntos de acceso Wi-Fi móviles que operaban en el ancho de banda de 2,4 GHz estaban interfiriendo con las señales de las líneas.

Gracias al uso de blindaje electromagnético por parte de Circle Line, los trenes están expuestos a menos interferencias, lo que en última instancia reducirá la posibilidad de que surjan más problemas. SMRT y LTA han dicho que existe la posibilidad de cambiar la frecuencia de la señal del sistema para evitar más interferencias en la señal.

EMI y ESD son preocupaciones importantes en el mundo interconectado de hoy. El humilde estrangulador es importante para el funcionamiento confiable de los equipos de RF.