Bel Power Solutions: Il futuro dei fusibili

Quando un fusibile non è un fusibile?

In questo articolo di Bel Power Solutions viene illustrato com'è tradizionalmente utilizzato un fusibile all'interno di un progetto elettronico e come dovrà cambiare in un mondo di miniaturizzazione in continua crescita. Scopri altro sui fusibili a coefficiente di temperatura positivo (PTC) offerti da Bel e su come essi miglioreranno il futuro della progettazione dei fusibili.

Un fusibile tradizionale è costituito da un pezzo di filo o da un altro collegamento conduttivo con una capacità di carico di corrente nota collocato in serie con un circuito elettrico. Il fusibile funziona esclusivamente come dispositivo di sicurezza progettato per fondere e interrompere in modo permanente il flusso di corrente. Durante il funzionamento, i fusibili proteggono i circuiti da danni causati da sovraccarico o corrente di cortocircuito, prevenendo così il surriscaldamento e persino l'incendio in caso di condizione di guasto.
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A seconda del circuito da proteggere, i fusibili possono avere un rating da pochi mA in prodotti di elettronica di consumo di piccole dimensioni a centinaia di Ampere in applicazioni industriali. Il rating corrente da solo non è sufficiente per determinare un fusibile per un'applicazione specifica; i fusibili sono anche classificati per tensione, CA e/o CC. La tensione nominale è massima e non può essere superata. Una volta che il fusibile funziona, non c'è più la possibilità di formazione di archi elettrici attraverso il fusibile. A seconda che il carico sia resistivo o reattivo, sono disponibili fusibili progettati per l'intervento rapido in caso di sovraccarico di corrente o per consentire un breve sovraccarico per un breve periodo di tempo definito prima dell'intervento, spesso chiamati fusibili "temporizzati" o "a intervento lento". I fusibili devono essere selezionati anche in base ai parametri del circuito. Alcuni circuiti a semiconduttore richiedono l'intervento rapido di un fusibile per evitare possibili danni significativi/costosi ai componenti. Al contrario, circuiti altamente induttivi o capacitivi come gli alimentatori possono generare brevi picchi di tensione all'"accensione", dove la corrente del circuito è ben al di sopra del valore nominale di un fusibile per un tempo molto breve. Circuiti come questo richiedono un fusibile di tipo "ritardato" o "a intervento lento" che consenta di superare queste brevi, ma normali, sovratensioni senza causare il cosiddetto "fastidio di compensazione". Ciò vale anche per le correnti di spunto del motore e del trasformatore.

Una caratteristica che accomuna tutti i fusibili è che sono dispositivi "monouso". Quando un fusibile tradizionale è forzato a intervenire, l'installazione di un ricambio esatto dopo aver riparato il guasto sottostante è l'unico modo per ripotenziare il circuito protetto. Tuttavia, man mano che i sistemi elettronici continuano a ridursi ed evolversi, la natura monouso del fusibile viene sottoposta a una pressione crescente

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Oltre alle interfacce USB, sono incluse anche altre applicazioni che sfruttano la protezione PTC:

-- Firewire IEEE 1394
-- Potenza Ethernet (PoE, Power over Ethernet)
-- Batterie agli ioni di litio
-- Circuiti del caricabatterie
-- Periferiche PC
-- Interfaccia unità disco
-- Trasformatore
-- Interfaccia di linea telecomunicazioni
-- Motori
-- Alimentatori
-- Riscaldatori
-- Giocattoli

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