¿Qué es la inductancia de fugas?

La inductancia de fuga ocurre dentro de un transformador porque los devanados internos del cable no están perfectamente alineados. El fenómeno ocurre cuando una fuga en el flujo magnético almacena y libera energía, lo que hace que el flujo actúe como un inductor. Esto hace que se caiga algo de voltaje entre las corrientes primaria y secundaria. La fuga suele ser demasiado pequeña para tener muchas consecuencias, pero en los transformadores de alta potencia y en un transistor de efecto de campo de óxido metálico (MOSFET) puede hacerlo. Los transformadores de distribución de energía pueden usar la inductancia de fuga como una ventaja, al igual que las lámparas de descarga de gas, como las que se usan en los letreros de neón.

Cuando hay inductancia de fuga, el devanado de un transformador muestra signos de autoinducción. El voltaje se genera en función de la rapidez con la que cambia la corriente, por lo que cualquier inductancia adicional tiene un efecto en la potencia de salida de un transformador. Se vuelve difícil regular la fuente de alimentación cuando el núcleo y los devanados del transformador no están diseñados correctamente. Esto se vuelve más evidente a medida que se aplica más carga eléctrica.

El rendimiento de un MOSFET puede verse gravemente afectado porque se enciende y apaga muy rápidamente. La inductancia de fuga crea una corriente que no se puede disipar entre ciclos. La corriente fluye incluso cuando el circuito está apagado, lo que puede afectar las aplicaciones que requieren que el MOSFET esté encendido o apagado en ciertos momentos, o el estado en el que se encuentra realmente puede malinterpretarse. Un relé, por otro lado, puede aumentar el voltaje si no se apaga. Si los voltajes aumentan lo suficiente, pueden producirse daños en un resistor o en un contacto del interruptor.

Muchas veces, la inductancia de fuga se utiliza como una ventaja de diseño. Algunos transformadores están construidos para limitar los flujos de corriente de esta manera, sin integrar un sistema de disipación de energía sofisticado y costoso. También es fundamental para las lámparas de descarga de gas. En los letreros de neón, la corriente debe ser limitada para que el transformador aún se pueda usar si se cortocircuita y la lámpara no se dañará por las corrientes altas. La corriente en los transformadores para sistemas de soldadura por arco también se puede controlar, para lo cual la inductancia de fuga variable es una característica deseable.

La inductancia de fuga se calcula matemáticamente utilizando la capacitancia, el coeficiente de acoplamiento y otras propiedades del cable eléctrico. Las medidas gráficas permiten visualizarlo mostrando la diferencia en el tiempo entre las señales de entrada y salida. Los cambios instantáneos de voltaje no son posibles a través de un conductor. El resultado es que los aumentos en la inductancia de fuga provocarán mayores retrasos en la sincronización de la señal eléctrica.