O que é indutância de vazamento?

A indutância de vazamento ocorre dentro de um transformador porque os enrolamentos internos do fio não estão perfeitamente alinhados. O fenômeno ocorre como um vazamento no fluxo magnético que armazena e libera energia, fazendo com que o fluxo atue como um indutor. Isso faz com que alguma tensão caia entre as correntes primária e secundária. O vazamento é geralmente pequeno demais para ter muitas consequências, mas em transformadores de alta potência e em um transistor de efeito de campo de óxido metálico (MOSFET) ele pode. Os transformadores de distribuição de energia podem usar a indutância de vazamento como uma vantagem, assim como as lâmpadas de descarga de gás, como as usadas em sinais de néon.

Quando a indutância de vazamento está presente, um enrolamento do transformador mostra sinais de auto-indutância. A voltagem é gerada com base na rapidez com que a corrente muda, portanto, qualquer indutância adicional afeta a potência de um transformador. Torna-se difícil regular a fonte de alimentação quando o núcleo e os enrolamentos do transformador não são projetados corretamente. Isso se torna mais aparente à medida que mais carga elétrica é aplicada.

O desempenho de um MOSFET pode ser severamente afetado porque ele liga e desliga muito rapidamente. A indutância de vazamento cria uma corrente que não pode se dissipar entre os ciclos. A corrente flui mesmo quando o circuito está desligado, o que pode afetar aplicativos que exigem que o MOSFET esteja ligado ou desligado em determinados momentos, ou em qual estado ele está realmente pode ser mal interpretado. Um relé, por outro lado, pode aumentar a tensão se não for desligado. Podem ocorrer danos ao resistor ou ao contato do interruptor se as tensões se tornarem suficientemente altas.

Muitas vezes, a indutância de vazamento é usada como uma vantagem de projeto. Alguns transformadores são construídos para limitar os fluxos de corrente dessa maneira, sem integrar um sistema sofisticado e caro de dissipação de energia. Também é crítico para lâmpadas de descarga de gás. Nos sinais de néon, a corrente deve ser limitada para que o transformador ainda seja utilizável se ele cair em curto e a lâmpada não será danificada por altas correntes. A corrente nos transformadores para sistemas de soldagem a arco também pode ser controlada, cuja indutância de vazamento variável é uma característica desejável.

A indutância de vazamento é calculada matematicamente usando a capacitância, o coeficiente de acoplamento e outras propriedades do fio elétrico. As medições gráficas permitem que ela seja visualizada, mostrando a diferença no tempo entre os sinais de entrada e saída. Mudanças instantâneas de tensão não são possíveis em um condutor. O resultado é que o aumento da indutância de vazamento causará atrasos maiores no tempo do sinal elétrico.