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Jul 29, 2023

O Polyfuse: Conjunto

Você tem fusíveis em todos os lugares, mas nenhum para substituir o que acabou de queimar? Junte-se ao clube! No entanto, existe uma alternativa – o polyfuse. Descubra como sua construção química inteligente permite

Você tem fusíveis em todos os lugares, mas nenhum para substituir o que acabou de queimar? Junte-se ao clube! No entanto, existe uma alternativa – o polyfuse. Descubra como a sua construção química inteligente permite reiniciar automaticamente.

Quantas vezes você queimou um fusível? O fusível sacrificial é um ótimo componente, evitando danos ao valioso circuito que você acabou de construir. Mas então, logo em seguida, você terá o incômodo de encontrar o substituto correto. E, se você não conseguiu resolver o problema que queimou o fusível, bem, o novo fusível também queima, agravando o incômodo! Não seria bom se pudéssemos ter um fusível com reinicialização automática? Bem, existem disjuntores. No entanto, esses são dispositivos eletromecânicos que você mesmo precisa reinicializar e não é possível obtê-los com classificações inferiores a 1 A. Além disso, eles são mais adequados para aplicações de alta tensão (bem, alta para nós, tipos de eletrônicos, de qualquer maneira) como quadros de distribuição de rede.Mas existe um dispositivo que faz o que queremos, capaz de proteger circuitos de baixa tensão com consumo de corrente até cerca de 100 mA ou mais. É chamado de polifusível. Os polifusíveis são, em alguns aspectos, semelhantes aos resistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC), pois inicialmente apresentam baixa resistência. Porém, diferentemente dos PTCs, é o efeito de autoaquecimento causado pelo fluxo de grandes correntes que faz com que eles tenham alta resistência, limitando assim a corrente a um valor seguro. Eles foram descobertos e patenteados por Gerald Pearson nos Laboratórios Bell em 1939 e ainda são amplamente utilizados em equipamentos eletrônicos profissionais. Esses dispositivos contêm uma substância polimérica orgânica na qual foram impregnadas partículas de carbono. O polímero geralmente está em estado cristalino com suas partículas de carbono em contato próximo, proporcionando boa condução em baixas correntes. Quando uma corrente maior flui, o carbono aquece, fazendo com que o polímero se expanda para um estado amorfo. Isto resulta na separação das partículas de carbono, levando a um aumento na resistência e uma subsequente redução da corrente. A corrente residual que flui sob condições de falha normalmente manterá o dispositivo quente o suficiente para limitar a corrente até que a causa da sobrecarga seja removida. Neste ponto, ele esfria novamente, permitindo que a corrente relacionada à operação correta flua novamente. Os polifusíveis têm um atraso curto, mas apreciável, em sua operação. Por causa disso, eles não protegem contra grandes surtos e picos. Seu principal benefício é sua natureza de auto-reinicialização, o que os torna muito úteis para proteção contra sobrecargas e curtos-circuitos de curto prazo, por exemplo, em circuitos Power-over-Ethernet (PoE).

Disponível em uma ampla variedade de formatos, tanto do tipo furo passante quanto do tipo SMD, conforme mostrado naFigura1 , eles vêm em classificações de 100 mA até cerca de 5 A e são principalmente destinados a circuitos de baixa tensão até cerca de 30 V. Suas especificações incluem uma corrente de retenção, a corrente na qual eles nunca desarmarão, e uma corrente de disparo, a corrente mínima. corrente na qual eles têm garantia de desarme. A corrente de disparo é geralmente cerca de duas vezes a corrente de retenção. Como dependem do aumento da temperatura para sua operação, suas especificações mudam em temperaturas ambientes mais altas. Após uma condição de desarme, sua resistência reduz para um valor mais baixo rapidamente, mas pode levar muito tempo, às vezes dias, para voltar à baixa resistência inicial. Isso é algo para se ter em mente ao projetar com eles. Como um componente barato e compacto, os polifusíveis são ótimos para proteção do tipo "configure e esqueça" em circuitos que podem estar sujeitos a condições ocasionais de sobrecarga.

Nota do editor: Este artigo aparece na edição de setembro/outubro da Elektor.