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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA fusibles modernos. Dato de referencia
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Referencias Un medio ampliamente utilizado para proteger los componentes electrónicos de sobrecargas son los fusibles. Elegir los fusibles adecuados ayuda a prevenir fallos del dispositivo. a su vez, reduce el costo de mantenimiento y restauración de equipos. En la mayoría de los casos, el fusible tiene poco efecto en la unidad que se está protegiendo; es “transparente” al circuito. Por lo tanto, la selección de fusibles se puede realizar en las etapas finales del desarrollo del dispositivo de acuerdo con las características obtenidas. A menudo, el único parámetro eléctrico de un fusible en el que se centra el diseñador es la corriente nominal de funcionamiento a la que el elemento fusible se quema y abre el circuito. Sin embargo, a la hora de elegir el tipo de fusible más adecuado, se tienen en cuenta características como el tiempo de funcionamiento, la caída de tensión, y también se debe tener en cuenta la temperatura ambiente. El tiempo de respuesta determina el intervalo después del cual se romperá el circuito. Este tiempo incluye el período de calentamiento y fusión del elemento de trabajo bajo la influencia de un valor de corriente específico. Caída de tensión. El elemento fusible es un conductor o película delgada que tiene cierta resistencia que provoca una caída de voltaje en los extremos del elemento. La caída de tensión permitida en el elemento debe cumplir con la norma y se indica en las características (Urate). Al utilizar fusibles en circuitos con tensiones de alimentación bajas, es necesario tener en cuenta este parámetro. El voltaje mínimo recomendado de suministro del circuito debe ser al menos 5 veces la caída de voltaje a través del fusible. Temperatura. Este parámetro se refiere a la temperatura ambiente directamente alrededor del fusible. Para evitar la explosión prematura del fusible, la temperatura ambiente no debe exceder los 70°C. Actualmente hay dos grupos de estándares de fusibles:
Los estándares más utilizados de estas organizaciones son: UL248-14. CSA248.14 e IEC60127. A pesar de que ambos grupos de documentos tienen mucho en común, difieren significativamente en la determinación de la dependencia del tiempo de respuesta del elemento fusible de la corriente que fluye. Para el primer grupo, la corriente nominal se calcula como la corriente a la que debe fundirse el fusible, mientras que los fusibles se fabrican según la norma IEC60127. debe funcionar durante mucho tiempo. Es esta discrepancia la que no permite la producción de fusibles que satisfagan plenamente ambos grupos de normas. El uso principal de los fusibles es proteger los equipos de altas corrientes. Diferentes dispositivos reaccionan de manera diferente a la sobrecorriente. Para algunos de ellos, la exposición a un pulso de corriente de corta duración con una gran amplitud puede ser fatal, para otros, un ligero exceso de la corriente nominal, pero durante mucho tiempo. Por lo tanto, los fusibles están disponibles con diferentes parámetros de tiempo: de acción rápida y de retardo. Los fusibles de acción rápida se utilizan para proteger dispositivos contra sobretensiones de corriente a corto plazo en circuitos donde, en condiciones normales, no hay sobretensiones cuando se encienden ni corrientes pulsantes. Los fusibles retardados se utilizan en circuitos con cargas capacitivas e inductivas, donde existen procesos transitorios al encender y apagar, sobretensiones y pulsos de corriente. Desde los años 30 del siglo XX se han utilizado mucho los fusibles miniatura, que son un tubo de vidrio o cerámica con contactos en los extremos, de dimensiones 5x20 y 6,3x32 mm, en el que se coloca un conductor que se quema al sobrecargarse. La facilidad de uso, la facilidad para detectar un fusible defectuoso (versión de vidrio) y reemplazarlo, una amplia gama de corrientes y voltajes y el cumplimiento de varios estándares han convertido a los fusibles de este tipo en el método más común para proteger los circuitos de suministro de energía primaria. Los fusibles subminiatura son de tamaño muy pequeño y son los más adecuados para equipos de telecomunicaciones, dispositivos de procesamiento de datos y módulos colocados en pequeñas placas de circuito impreso. Los fusibles SM utilizan tecnologías basadas en finas películas metálicas. Son muy utilizados en dispositivos móviles. Los tamaños estándar y la posibilidad de empaquetar en cintas permiten su uso en estaciones de soldadura. Los fusibles de cuchilla se utilizan en la industria del automóvil desde principios de los años 70. El uso de una aleación de cobre especial para los terminales nos permite conseguir la menor resistencia y la más baja temperatura de funcionamiento. Debido a su bajo costo y facilidad de uso, se utilizan ampliamente en equipos de bajo voltaje con corrientes de funcionamiento desde unos pocos hasta cientos de amperios. Los fusibles térmicos son elementos compactos y confiables diseñados para proteger contra la ignición los electrodomésticos y equipos eléctricos industriales. Cuando la temperatura aumenta a un valor inaceptable, el circuito eléctrico se rompe. Se utilizan en fuentes de alimentación, cargadores y fotocopiadoras, lavadoras, planchas, secadores de pelo, etc. Los fusibles autorreiniciables (multifusibles) son nuevos componentes diseñados para proteger los dispositivos electrónicos contra sobrecorriente o sobrecalentamiento. El uso de fusibles exige su sustitución tras su disparo. Esto obliga a colocar las cajas de fusibles en lugares de fácil acceso para facilitar el mantenimiento del equipo. El uso de fusibles autorreiniciables reduce el tiempo de recuperación y facilita el desarrollo y mantenimiento de los dispositivos. Estos fusibles utilizan polímeros con coeficiente de temperatura positivo. Cuando ocurre una emergencia, el polímero, que tiene una red cristalina con cadenas conductoras, se calienta, pasa a un estado amorfo y aumenta drásticamente su resistencia (Fig. 1), impidiendo así el paso de una gran corriente.
El fusible permanece en este estado mientras esté bajo la influencia de los factores que provocaron su disparo. Una vez que el polímero se enfría, recupera sus propiedades y está listo para usar nuevamente.
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