fusíveis modernos. Data de referência

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Um meio amplamente utilizado de proteção de componentes eletrônicos contra sobrecargas são os fusíveis. Escolher os fusíveis certos ajuda a evitar falhas no dispositivo. por sua vez, reduz o custo de manutenção e restauração de equipamentos.

Na maioria dos casos, o fusível tem pouco efeito na unidade protegida; é “transparente” para o circuito. Portanto, a seleção dos fusíveis pode ser feita nas etapas finais do desenvolvimento do dispositivo de acordo com as características obtidas. Muitas vezes, o único parâmetro elétrico de um fusível em que o projetista se concentra é a corrente nominal de operação na qual o elemento fusível queima e abre o circuito.No entanto, ao escolher o tipo de fusível mais adequado, características como tempo de operação, queda de tensão, e a temperatura ambiente também devem ser levadas em consideração.

O tempo de resposta determina o intervalo após o qual o circuito será interrompido. Este tempo inclui o período de aquecimento e derretimento do elemento de trabalho sob a influência de um valor de corrente específico.

Queda de voltagem. O elemento fusível é um condutor fino ou filme que possui alguma resistência que causa uma queda de tensão nas extremidades do elemento. A queda de tensão permitida no elemento deve estar de acordo com a norma e é fornecida nas características (Urated). Ao utilizar fusíveis em circuitos com baixas tensões de alimentação, é necessário levar em consideração este parâmetro. A tensão mínima recomendada de alimentação do circuito deve ser pelo menos 5 vezes a queda de tensão no fusível.

Temperatura. Este parâmetro refere-se à temperatura ambiente diretamente ao redor do fusível. Para evitar a queima prematura do fusível, a temperatura ambiente não deve exceder 70°C.

Existem atualmente dois grupos de padrões de fusíveis:

Padrões UL (Underwriters Laboratory, EUA), desenvolvidos em conjunto com CSA (Canadian Standards Association, Canadá);
Normas IEC (International Electrotechnical Commission, Europa).

Os padrões mais comumente usados por essas organizações são: UL248-14. CSA248.14 e IEC60127. Apesar de ambos os grupos de documentos terem muito em comum, eles diferem significativamente na determinação da dependência do tempo de resposta do elemento fusível da corrente que flui.

Para o primeiro grupo, a corrente nominal é calculada como a corrente na qual o fusível deve queimar, enquanto os fusíveis são fabricados de acordo com a norma IEC60127. deve funcionar por muito tempo. É esta discrepância que não permite a produção de fusíveis que satisfaçam plenamente ambos os grupos de normas.

A principal utilização dos fusíveis é proteger equipamentos contra altas correntes. Diferentes dispositivos reagem de maneira diferente à sobrecorrente. Para alguns deles, a exposição a um pulso de corrente de curto prazo e grande amplitude pode ser fatal, para outros - um ligeiro excesso da corrente nominal, mas por muito tempo. Portanto, os fusíveis estão disponíveis com diferentes parâmetros de tempo: Ação rápida e Atraso de tempo.

Fusíveis de ação rápida são usados para proteger dispositivos contra surtos de corrente de curto prazo em circuitos onde, em condições normais, não há picos de corrente quando ligados ou correntes pulsantes. Os fusíveis temporizados são utilizados em circuitos com cargas capacitivas e indutivas, onde ocorrem processos transitórios ao ligar e desligar, surtos e pulsos de corrente.

Desde a década de 30 do século XX, são amplamente utilizados fusíveis em miniatura, que são um tubo de vidro ou cerâmica com contatos nas extremidades, dimensões 5x20 e 6,3x32 mm, no qual é colocado um condutor que queima quando sobrecarregado. A facilidade de uso, a facilidade de detectar um fusível defeituoso (versão de vidro) e substituí-lo, uma ampla gama de correntes e tensões e a conformidade com vários padrões fizeram dos fusíveis deste tipo o método mais comum de proteção dos circuitos primários de alimentação.

Os fusíveis subminiaturas são muito pequenos e são mais adequados para equipamentos de telecomunicações, dispositivos de processamento de dados e módulos colocados em pequenas placas de circuito impresso.

Os fusíveis SM usam tecnologias baseadas em filmes finos de metal. Eles são amplamente utilizados em dispositivos móveis. Os tamanhos padronizados e a possibilidade de embalagem em fitas permitem sua utilização em estações de solda.

Fusíveis do tipo lâmina têm sido utilizados na indústria automotiva desde o início dos anos 70. A utilização de uma liga de cobre especial para os terminais permite-nos atingir a menor resistência e a menor temperatura de funcionamento. Devido ao seu baixo custo e facilidade de uso, são amplamente utilizados em equipamentos de baixa tensão com correntes de operação de alguns a centenas de amperes.

Os fusíveis térmicos são elementos compactos e confiáveis projetados para proteger eletrodomésticos e equipamentos elétricos industriais contra ignição. Quando a temperatura aumenta para um valor inaceitável, o circuito elétrico é interrompido. Eles são usados em fontes de alimentação, carregadores e copiadoras, máquinas de lavar, ferros de engomar, secadores de cabelo, etc.

Fusíveis de reinicialização automática (multifusíveis) são novos componentes projetados para proteger dispositivos eletrônicos contra sobrecorrente ou superaquecimento.

A utilização de fusíveis exige a sua substituição após o disparo. Isso obriga as caixas de fusíveis a serem colocadas em locais de fácil acesso para facilitar a manutenção do equipamento. O uso de fusíveis com reinicialização automática reduz o tempo de recuperação e facilita o desenvolvimento e manutenção de dispositivos. Esses fusíveis usam polímeros com coeficiente de temperatura positivo. Quando ocorre uma emergência, o polímero, que possui uma rede cristalina com cadeias condutoras, aquece, entra em estado amorfo e aumenta drasticamente sua resistência (Fig. 1), evitando assim a passagem de uma grande corrente.

Fusíveis modernos

O fusível permanece neste estado enquanto estiver sob a influência dos fatores que o provocaram. Depois que o polímero esfria, ele restaura suas propriedades e está pronto para uso novamente.

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