¿Cómo elijo un fusible? ¿Eslabones fusibles vs Polyfuse?

Los fusibles son un tema difícil. Un fusible de 5A puede permanecer intacto en 7A pero fundirse en 6A. Todo depende de cómo sea el patrón actual en el tiempo. En los fusibles cilíndricos de vidrio hay tipos rápidos (marcados con "F", en realidad por la palabra alemana "Flink"), que se quemarán si se excede la corriente nominal aunque sea por un corto tiempo, y hay fusibles de fusión lenta (marcados con " T", de la palabra alemana "Trage"), que soportará sobretensiones breves. La mayoría de las fuentes de alimentación utilizarán este último, ya que provocarán un pico de corriente al encenderse.

Los fusibles autorreparables como PolyFuse son dispositivos PTC cuya resistencia aumentará a valores muy altos si se calientan por una corriente demasiado alta, pero nunca son una interrupción real. Cuando se enfríen, volverán a conducir y el circuito puede funcionar de nuevo, siempre que se elimine la causa del disparo. Debido a que tiene que reaccionar al calentamiento, un PolyFuse tendrá 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 pieza 0805 reaccionará más rápido que un disco de 20 mm de diámetro.

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Un gráfico mostrará en qué se diferencian los fusibles PTC de los fusibles de alambre metálico:

Si hay una sobrecorriente, la resistencia aumentará, reduciendo la corriente (1/10 de segundo) rápidamente a 1/10 del valor, después de lo cual la corriente seguirá disminuyendo, pero mucho más lentamente, y siempre quedará corriente; no obtienes una interrupción completa. Esto es para la versión SMT de tamaño pequeño 0603. Una versión radial como la 600R reacciona mucho más lentamente ( 10 segundos para llegar a 1/10 de la corriente), por lo que está claro que el PolyFuse realmente no protegerá contra cortocircuitos: cuando la corriente se reduzca a un nivel seguro nivel se pueden freír varios componentes.

El tipo de fusible que elija dependerá de aquello contra lo que quiera protegerse. Si se trata de una corriente excesiva debido a un defecto de un componente, no desea un dispositivo de autorreparación, desea que el producto deje de funcionar hasta que se haya reparado. (En esta respuesta , expliqué por qué este tipo de fusible no debería ser reemplazable por el usuario). Para un fusible de alimentación, no elige un PTC. OTOH, si los picos de corriente altos son normales en su producto, pero no desea sobredimensionar sus componentes para manejarlos, un PTC puede ayudar.

Los fusibles a menudo están clasificados para dos veces 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 cortocircuito. Un cortocircuito real consumirá muchas veces la corriente operativa esperada en la mayoría de los casos. En segundo lugar, desea algo de margen. No desea que el fusible se dispare solo porque el dispositivo estuvo en la corriente prevista durante un tiempo, y esa corriente fue quizás un poco alta debido a la tolerancia de las piezas, el voltaje de la línea o lo que sea. En tercer lugar, incluso en operaciones normales, muchos dispositivos tendrán transitorios temporales de alta corriente. Por ejemplo, un motor necesita mucha corriente para arrancar, una LEB (bombilla emisora ​​de luz) anticuada puede consumir varias veces su corriente nominal durante unos pocos milisegundos antes de alcanzar la temperatura de funcionamiento,

Algunos fusibles son de "acción lenta", que están diseñados específicamente para soportar la corriente por encima de su clasificación durante un tiempo. Esto es para dispositivos en los que los transitorios normales pueden tardar más de unos pocos ms o decenas de ms.

En cuanto al polifusible, consulte la hoja de datos cuidadosamente y vea cuál es la resistencia en la corriente deseada. Es posible que no le guste la caída de voltaje que obtiene a través de un polifusible de 500 mA a 455 mA. También piense contra lo que realmente está tratando de protegerse. Si algo en su dispositivo falla y consume 750 mA, ¿realmente necesita que el fusible se apague? Algo ya se rompió, por lo que el fusible no protege el circuito la mayor parte del tiempo. Por lo general, es para evitar que se incendie y queme la casa de alguien. No sé cuál es su dispositivo, pero si consumir 750 mA no lo va a calentar sustancialmente, entonces probablemente no necesite el conjunto de fusibles con tanta fuerza. Mi primera reacción instintiva es comenzar con un fusible de 1A si espera 455mA, pero no conozco los detalles de su dispositivo.

Debe tener tres corrientes en un fusible Poly:

• Retención actual
• Viaje actual
• Corriente máxima

La mayoría de los que he visto tienen un espacio mucho más amplio de lo que está permitiendo. Por ejemplo, si su circuito tira de un máximo de 455 mA, entonces su viaje actual debería estar ligeramente por encima de eso, pero su retención actual debería manejar eso.

Mirando un PTC que tiene una corriente de retención de 400 mA, tiene un disparo de 800 mA y una corriente máxima de 40A. Si diseña demasiado cerca, se tropezará durante el uso normal.

Si 455 mA es el máximo absoluto que su circuito puede manejar, pero normalmente funciona a 200 mA, entonces probablemente funcionará un fusible con un disparo de alrededor de 500 mA. Si su funcionamiento normal está más cerca de 455 mA, es posible que deba permitir que maneje más corriente antes de que se dispare sin sufrir daños.

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

Si es necesario proteger los circuitos contra daños, generalmente es mejor usar una combinación de limitación de corriente y respaldo térmico en los elementos de conmutación primarios. Tenga en cuenta que la limitación de 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 chips de controladores de motor que decían estar "protegidos contra sobrecarga térmica" se encienden como bengalas de carretera lo suficientemente calientes como para fusionar la alimentación y los planos de tierra debajo de ellas, cuando se alimentan con un suministro de 20 A y se conectan a un cortocircuito). Además, aun cuando existan mecanismos limitadores de corriente y de respaldo térmico, se debe usar un fusible si una falla de cortocircuito espontánea (por ejemplo, de ESD) podría causar un incendio. Los fusibles a menudo no son buenos para mucho más que prevenir incendios,