¿Cómo selecciono un fusible? ¿Enlaces fusibles vs Polyfuse?

Los fusibles son un tema difícil. Un fusible de 5A puede permanecer intacto a 7A pero soplar a 6A. Todo depende de cómo el patrón actual está en el tiempo. En los fusibles cilíndricos de vidrio hay tipos rápidos (marcados con "F", en realidad para la palabra alemana "Flink"), que explotarán si la corriente nominal se excede incluso por un corto tiempo, y existen fusibles de golpe lento (marcados con " T ", de la palabra alemana" Trage "), que soportará oleadas cortas. La mayoría de las fuentes de alimentación utilizarán esta última, ya que causarán un pico de corriente al encender.

Los fusibles de reparación automática como PolyFuse son dispositivos PTC cuya resistencia aumentará a valores muy muy si se calientan con una corriente demasiado alta, pero nunca son una interrupción real. Cuando se enfríen, volverán a conducir, y el circuito puede volver a funcionar, siempre que se elimine la causa del disparo. Debido a que tiene que reaccionar al calentamiento, un PolyFuse tendrá una cierta resistencia, mucho más que un fusible de vidrio. El tamaño de un PolyFuse no solo dependerá de su clasificación actual, sino que también determinará qué tan rápido reaccionará. Debe quedar claro que una parte 0805 reaccionará más rápido que un disco de 20 mm de diámetro.

  

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  Un gráfico mostrará cómo diferentes fusibles PTC son de fusibles de alambre de metal:

     

    

Sihayunasobrecorriente,laresistenciaaumentará,reduciendolacorriente(1/10segundo)rápidamentea1/10delvalor,despuésdelocuallacorrienteseguirádisminuyendo,peromuchomáslentamente,ysiemprehabráunacorriente;Norecibesunainterrupcióncompleta.EstoesparalaversiónSMTdetamañopequeño0603.Unaversiónradialcomola600Rreaccionamuchomáslentamente(10segundosparairaladécimapartedelacorriente),porloqueestáclaroquePolyFusenoprotegerárealmentecontracortocircuitos:enelmomentoLacorrientesereduceaunnivelseguro.Varioscomponentespuedenserfritos.

Eltipodefusiblequeelijadependerádeloquequieraproteger.Sisetratadeunacorrienteexcesivadebidoaundefectoenuncomponente,nodeseaundispositivodereparaciónautomática,debedejarelproductoenfuncionamientohastaquehayasidoreparado.(En esta respuesta expliqué por qué este tipo de el fusible no debe ser reemplazable por el usuario.) Para un fusible de potencia, no elige un PTC. OTOH, si los picos de corriente altos son normales en su producto, pero no desea sobredimensionar sus componentes para afrontarlo, un PTC puede ayudar.

Los fusibles a menudo se clasifican para el doble o más que la corriente de funcionamiento normal máxima. Esto es por tres razones. Primero, el fusible está destinado a proteger contra algo catastrófico, generalmente un corto. Un cortocircuito real consumirá muchas veces la corriente operativa esperada en la mayoría de los casos. Segundo, quieres un margen. No desea que el fusible se dispare solo porque el dispositivo estuvo en su corriente prevista durante un tiempo, y esa corriente fue quizás un poco alta debido a la tolerancia de las partes, el voltaje de la línea o lo que sea. Tercero, incluso en las operaciones normales, muchos dispositivos tendrán transitorios de alta corriente temporales. Por ejemplo, un motor toma mucha corriente para arrancar, una antigua LEB (bombilla emisora de luz) puede consumir varias veces su corriente nominal durante unos pocos milisegundos antes de que alcance la temperatura de funcionamiento, y una fuente de alimentación puede tener un transitorio de corriente inicial como el condensador de salida se carga.

Algunos fusibles son de "golpe lento", que están diseñados específicamente para soportar la corriente por encima de su clasificación por un tiempo. Esto es para dispositivos donde los transitorios normales pueden tomar más de unos pocos ms o 10s de ms.

En cuanto al polifusible, revise la hoja de datos cuidadosamente y vea cuál es la resistencia en su corriente prevista. Es posible que no le guste la caída de voltaje que atraviesa un polifuso de 500 mA a 455 mA. También piensa contra lo que realmente estás tratando de protegerte. Si algo falla en su dispositivo y consume 750 mA, ¿realmente necesita el fusible para apagarse? Algo ya se rompió, por lo que el fusible no es para proteger el circuito la mayor parte del tiempo. Usualmente es para evitar que la cosa se incendie y queme la casa de alguien. No sé cuál es su dispositivo, pero si dibujar 750 mA no lo va a calentar sustancialmente, entonces probablemente no necesite que el fusible esté tan apretado. Mi primera reacción es comenzar con un fusible de 1A si está esperando 455mA, pero no conozco los detalles de su dispositivo.

Debería tener tres corrientes en un fusible Poly:

• Retención actual
• viaje actual
• actual máximo

La mayoría de los que he visto tienen un espaciado mucho más amplio del que permites. Por ejemplo, si su circuito atrae un máximo de 455 mA, entonces su viaje actual debería estar ligeramente por encima de eso, pero su control actual debería manejar eso.

Al observar un PTC que tiene una corriente de mantenimiento de 400 mA, tiene un recorrido de 800 mA y una corriente máxima de 40A. Si diseñas demasiado cerca, estarás disparando durante el uso normal.

Si 455mA es el máximo absoluto que su circuito puede manejar, pero normalmente funciona a 200mA, entonces probablemente funcionará un fusible con un recorrido de alrededor de 500mA. Si su operación normal está cerca de 455 mA, es posible que deba permitirle manejar más corriente antes de disparar sin daños.

En general, no se debe confiar en que la mayoría de los fusibles, especialmente los polifusibles, protejan los circuitos contra daños que no sean incendios, excepto aquellos que son capaces de soportar corrientes muy por encima de las que normalmente manejarían. A menudo, para cuando se quema un fusible, todo lo que se suponía que estaba cambiando la corriente se destruirá, y el fusible será lo último en el circuito que todavía puede interrumpir la corriente. Mejor que iniciar un incendio, pero aún así no es genial.

Si es necesario proteger los circuitos de daños, generalmente es mejor usar una combinación de limitación de corriente y retroceso térmico en los elementos de conmutación primarios. Tenga en cuenta que la limitación de la corriente por sí sola a menudo solo es suficiente en aplicaciones de bajo voltaje, y la recuperación térmica por sí sola solo es suficiente cuando se sabe que algo limita la corriente (he visto que los chips del motor que decían estar protegidos contra sobrecargas térmicas se encendieron) como bengalas de carretera lo suficientemente calientes como para fusionar la potencia y los planos de tierra debajo de ellos, cuando son suministrados por un suministro de 20A y conectados a un cortocircuito. Además, incluso cuando existen mecanismos limitadores de corriente y de retroceso térmico, debe utilizarse un fusible si un fallo espontáneo de cortocircuito (por ejemplo, de ESD) puede provocar un incendio. Los fusibles a menudo no sirven para mucho más que prevenir incendios, pero pueden ser efectivos en ese rol.