O bobină bifilară este o bobină electromagnetică care conține două înfășurări paralele apropiate. Dacă se folosesc trei fire izolate, se folosește termenul „bobină trifilară”.
În inginerie, cuvântul „bifilar” înseamnă un fir care este format din două fire izolate. Este folosit în mod obișnuit pentru a desemna tipuri speciale de fire pentru înfășurările transformatorului . Firul bifilar este de obicei fire emailate colorate conectate între ele.
Există patru tipuri de bobine bifilare:
Unele bobine bifilare sunt înfăşurate astfel încât curentul din ambele înfăşurări să circule în aceeaşi direcţie. Câmpul magnetic creat de o înfășurare se adaugă celui creat de cealaltă, rezultând un câmp magnetic general mai mare. În altele, spirele sunt dispuse astfel încât curentul să circule în direcții opuse. Prin urmare, câmpul magnetic creat de o înfășurare este egal și opus celui creat de cealaltă, ceea ce duce la neutralizarea reciprocă a câmpurilor magnetice. Aceasta înseamnă că coeficientul de auto-inducție al bobinei este zero.
Bobina bifilară (denumită mai frecvent înfășurare bifilară) este utilizată în inginerie electrică modernă ca o modalitate de a crea un rezistor bobinat cu o inductanță parazită neglijabilă.
Un alt tip de bobină bifilară este utilizat în înfășurările unor relee și transformatoare utilizate la comutarea surselor de alimentare pentru a suprima EMF invers . În acest caz, cele două înfășurări sunt strâns distanțate și înfășurate în paralel, dar izolate electric una de cealaltă. Înfășurarea principală antrenează releul, în timp ce înfășurarea auxiliară este scurtcircuitată în interiorul carcasei. Când curentul prin înfășurarea primară este întrerupt, așa cum se întâmplă atunci când un releu este oprit, cea mai mare parte a energiei magnetice este absorbită de înfășurarea auxiliară și transformată în căldură la rezistența sa internă . Aceasta este doar una dintre câteva moduri de a absorbi puterea din bobină pentru a proteja dispozitivul (de obicei în stare solidă, vulnerabil la supratensiuni ) pe care releul îl controlează. Principalul dezavantaj al acestei metode este că timpul de comutare al releului este mult crescut.
Când este utilizat în impulsuri Într-un transformator, o înfășurare a unei bobine bifilare este utilizată pentru a disipa energia stocată în fluxul magnetic. Datorită proximității lor, același flux magnetic străbate ambele înfășurări ale bobinei. Un fir este împământat (de obicei printr-o diodă ), astfel încât atunci când tensiunea este oprită pe celălalt fir principal al bobinei bifilare, fluxul magnetic creează un curent prin înfășurarea auxiliară (limitatoare). Tensiunea pe această înfășurare este egală cu căderea de tensiune pe diodă (în direcția înainte) și apare o tensiune egală pe înfășurarea principală. Dacă înfășurarea limitatoare nu ar fi folosită, fluxul magnetic parazit ar încerca să inducă curent în înfășurarea principală. Deoarece această înfășurare este deconectată și tranzistorul de comutare este în starea oprită, tensiunea înaltă care ar apărea peste tranzistor ar putea depăși tensiunea de defectare a acestuia și o poate deteriora.
Bobina bifilară este menționată de Nikola Tesla în brevetul american din 1894 cu numărul US 512.340 . Tesla explică că atunci când se folosește o bobină pentru electromagneți, auto-inducția acesteia poate fi nedorită și poate fi neutralizată fie prin conectarea unui condensator extern , fie prin utilizarea capacității proprii a bobinei cu un design special, căruia îi este dedicat brevetul. Bobina bifilară are o capacitate proprie mai mare decât o bobină convențională, economisind astfel costul condensatorilor, spune brevetul. Trebuie remarcat faptul că această aplicație a bobinei bifilare diferă de cele moderne.