Los fusibles protegen los circuitos del daño debido a la sobrecarga o los circuitos cortos.Este dispositivo simple pero ingenioso se basa en una tira de metal fácilmente derretida para evitar efectivamente las consecuencias potencialmente graves de la corriente excesiva.El principio de diseño del fusible es simple y claro.Desconecta automáticamente el circuito cuando la corriente es demasiado grande, evitando desastres potenciales.Comprender los conceptos básicos, las características, los principios de trabajo y varios tipos de fusibles puede garantizar la operación segura de los equipos electrónicos.Este artículo profundizará en todos los aspectos de los fusibles, desde los principios básicos hasta la clasificación de fusibles y cómo elegir el fusible correcto.
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Figura 1: Fusible
Un fusible es un pequeño dispositivo utilizado para proteger un circuito eléctrico.Hay un alambre de metal en el interior.Si fluye demasiada corriente, los cables pueden ponerse demasiado calurosos y derretirse.Esto bloquea el flujo de electricidad y asegura que el equipo esté protegido por daños o evita un incendio debido a la sobrecarga.
Los fusibles funcionan de una manera que protegen el circuito.Saber cómo usar estas características correctamente puede mantener sus circuitos seguros.Exploremos cómo las clasificaciones de corriente y voltaje de un fusible, los efectos de temperatura y la caída de voltaje afectan el rendimiento de la protección de su circuito.
Figura 2: Fusible
Calificaciones de corriente y voltaje
Calificación actual: esto le dice la corriente más alta que el fusible puede manejar sin soplar.Al seleccionar un fusible, su calificación debe ser más alta que la corriente normal del circuito, pero lo suficientemente baja como para reaccionar rápidamente a cualquier sobrecarga o cortocircuito.
Voltaje nominal: este es el voltaje máximo que el fusible puede interrumpir de manera segura.El fusible debe ser capaz de interrumpir el circuito a voltaje nominal o más bajo, asegurando que pueda detener con precisión la sobrecorriente.
Efectos de temperatura y caída de voltaje
Efectos de la temperatura: la capacidad de un fusible para interrumpir los cambios de corriente con la temperatura.En condiciones más cálidas, su alambre se derrite más rápido, lo que reduce su efectividad.Si está utilizando un fusible en un área caliente, es posible que necesite un fusible con una calificación de corriente más alta para compensar este efecto.
Caída de voltaje: cuando la corriente fluye a través de un fusible, se produce una pequeña pérdida de voltaje.Aunque la pérdida es pequeña, afecta el diseño del circuito de precisión porque la pérdida afecta el efecto de trabajo del circuito.La caída de voltaje depende del material y el diseño del fusible, así como la corriente que fluye a través del fusible.Tomar esto en consideración es muy importante para garantizar que el circuito funcione correctamente.
El principio de funcionamiento de un fusible es simple: utiliza el calor generado por la corriente que fluye a través de un cable de metal para proteger el circuito.Esta dependencia de las propiedades físicas básicas hace que los fusibles sean útiles para la protección del circuito.Echemos un vistazo más de cerca a la operación de un fusible, incluida su función normal, reacción a las puntas de uso excesivo y práctico.
Figura 3: La estructura del fusible
Operación normal
Corriente: en condiciones estándar, los cables del fusible transportan la corriente sin problemas, conectando un extremo del circuito al otro.Este fusible está diseñado para manejar esta corriente sin hacer que el cable se sobrecaliente y se derrita, asegurando la protección continua sin interrupción.
Reacción sobrecorriente
Detección de aumento de corriente: si se produce un cortocircuito o la corriente excede los niveles seguros, el fusible experimentará un aumento repentino de corriente.Esto hace que la temperatura del cable aumente rápidamente.
Mecanismo de fusión: si la temperatura de un cable excede su punto de fusión, se derretirá rápidamente, cortando la conexión eléctrica.Este proceso ocurre dentro de los milisegundos hasta segundos, aislando efectivamente la corriente y evitando más daños.
Los fusibles se clasifican de acuerdo con el tipo de corriente que administran: corriente alterna (AC) para circuitos domésticos y corriente continua (DC) para dispositivos como paneles solares.Cada fusible tiene su propósito específico debido a diferentes características actuales.
Figura 4: Diferentes tipos de fusibles
Tipos de fusibles DC
Figura 5: Tipos de fusibles DC
Fusibles de cartucho: encapsulado en vidrio para una inspección visible, disponible en tipos de bloqueo lento o rápido y adecuado para una variedad de aplicaciones, incluidas configuraciones de alta temperatura y pequeñas electrónicas.
Fusibles automotrices: personalizados para vehículos, estos fusibles admiten voltajes de hasta 42 V y se identifican fácilmente por la codificación de color y la forma de la cuchilla.
Fusibles reiniciables y fusibles semiconductores: los fusibles reiniciables pueden reiniciarse después de enfriarse de una sobrecarga.Los fusibles de semiconductores protegen equipos electrónicos delicados al responder rápidamente a las oleadas.
Tipos de fusibles de CA
Figura 6: Tipos de fusibles de CA
Fusibles de alto y bajo voltaje: utilizado a diferentes escalas, desde la red eléctrica (alto voltaje) hasta configuraciones residenciales o de oficina (bajo voltaje), adaptado a las necesidades de corriente del circuito.
Alta capacidad de ruptura (HRC) y fusibles de chorro: estos fusibles usan materiales especiales para extinguir el arco rápidamente, los fusibles HRC contienen polvo mientras que los fusibles con chorro usan gas.
Fusible de la caja: este diseño de caja compacta es adecuado para una variedad de pequeñas instalaciones.
Fusible extraíble: indica un problema al salir y requiere un reinicio manual.
Fusibles re -ceñables: estos se pueden restaurar rápidamente reemplazando el cable después de soplar.
Fusible del indicador: presenta un pasador que aparece cuando se explota, lo que hace que la identificación sea simple y potencialmente desencadenando mecanismos de seguridad adicionales.
Fusible del interruptor: un interruptor manual que actúa como un circuito más grande y requiere activación física o desactivación.
Figura 7: Elija el fusible correcto
Elegir el fusible correcto requiere una evaluación detallada de los detalles del circuito, el entorno en el que se operará y cómo se mantendrá.Aquí le mostramos cómo asegurarse de que el fusible que elija mantenga su circuito seguro y eficiente.
Compatibilidad de voltaje
Asegúrese de que la calificación de voltaje del fusible coincida o sea más alta que el voltaje del circuito.Los fusibles no coincidentes pueden no proteger contra los picos de voltaje, lo que representa un riesgo.
Comprender la corriente en el circuito
Comprenda la corriente que el circuito lleva típicamente, y el fusible elegido debe poder manejar esta corriente regular sin tropezar, pero debe abrir el circuito en caso de una sobrecarga o cortocircuito.Elija un fusible con una calificación de amperios ligeramente más alta que la corriente máxima del circuito para garantizar la seguridad y no causar interrupciones innecesarias.
Compatibilidad del titular de fusibles
Un ajuste firme entre el fusible y el soporte permite que el fusible funcione correctamente.El tamaño o el tipo de falta de coincidencia pueden dar como resultado unas conexiones eléctricas deficientes.Asegúrese de que el fusible se ajuste a su soporte perfectamente para evitar problemas.
Mantenimiento e inspección
Prefiere fusibles con ventanas de inspección visibles.Simplifican la inspección de rutina y la resolución de problemas, lo que permite una fácil verificación del estado del fusible sin eliminación.
Flexibilidad del reemplazo de componentes
Si el diseño de su circuito requiere el reemplazo de componentes internos, elija un fusible que admite esta operación.Los fusibles o fusibles reutilizables con componentes fácilmente reemplazables proporcionan conveniencia y eficiencia.
Los fusibles con calificación adecuadamente facilitan la protección del circuito.Un fusible que es demasiado pequeño puede tropezar con frecuencia, mientras que un fusible que es demasiado grande puede no proteger en situaciones críticas.Aquí le mostramos cómo determinar con precisión la mejor calificación de fusibles.
Paso 1: Calcule la corriente de carga
Primero, calcule la corriente de carga normal del circuito dividiendo el uso de potencia (en vatios) por el voltaje operativo.Para un dispositivo de 230 voltios de 1,000 vatios, el cálculo es:
Corriente (a) = (230V/1000W)
Paso 2: Agregar margen de seguridad
Se incorpora un margen de seguridad para evitar que el fusible sopla en condiciones normales o durante picos de corriente más pequeños.Los márgenes de seguridad comunes varían de 1.25 a 1.5 veces la corriente normal.Esto explicaría el aumento inesperado en la carga pero protegería el circuito.
Calificación de fusible (a) = corriente calculada (a) × margen de seguridad
Usando un margen de seguridad de 1.25, la clasificación del fusible para nuestro ejemplo se convierte en:
5.4a = (230V/1000W) × 1.25
Paso 3: seleccione la clasificación de fusible estándar más cercana
Elija un fusible que coincida con su calificación calculada y se adhiera a tamaños casi estándar para facilitar su uso.Si su requisito calculado es 5.4A, entonces un fusible 6A sería ideal tanto para la protección como para la practicidad.
Los fusibles eléctricos protegen los circuitos eléctricos y son su defensa de primera línea contra los riesgos eléctricos.Vamos a profundizar en sus ventajas y desventajas para comprender completamente su uso en el diseño y el mantenimiento del circuito.
Ventajas
Asequible: los fusibles proporcionan una solución asequible para la protección del circuito, a menudo cuesta menos que las alternativas, como los interruptores de circuitos, lo que resulta en un ahorro significativo de costos.
Fácil de mantener: en circunstancias normales, los fusibles casi no requieren mantenimiento.Después de quemarse, solo necesita reemplazarlo, lo cual es simple y conveniente.
Acción rápida: los fusibles están diseñados para actuar rápidamente en caso de cortocircuito o sobrecarga, desconectando inmediatamente y evitando daños potenciales.
Seguridad: un fusible soplado no causará peligros como llamas, emisiones de gas, humo o ruido, lo que garantiza un alto grado de seguridad durante la operación.
Desventajas
Uso único: una desventaja importante es que el fusible debe reemplazarse cada vez que sopla.Si las piezas de repuesto no están disponibles, esto puede dar como resultado costos adicionales y un posible tiempo de inactividad.
Desafíos de resolución de problemas: en una configuración donde múltiples dispositivos usan el mismo fusible, identificar la fuente exacta del problema puede ser difícil, lo que complica la resolución de problemas.
Precisión de selección: Elegir el fusible apropiado requiere un cálculo cuidadoso para evitar el soplado prematuro en circunstancias normales y para garantizar la desconexión oportuna en caso de falla.La selección incorrecta puede dar lugar a una protección insuficiente o una sensibilidad innecesaria.
Figura 8: Aplicación de diferentes fusibles
Desde instalaciones industriales de alto voltaje hasta electrodomésticos y vehículos cotidianos, los fusibles son parte integral de la operación segura de una variedad de equipos.Cada tipo de fusible se adapta a una aplicación específica, destacando la importancia de elegir el fusible correcto para cada tarea.
Fusible tubular
Uso: comúnmente encontrado en electrodomésticos como televisores y aires acondicionados, así como equipos electrónicos como amplificadores y suministros de computadora.
Propósito: Proporcionan protección de sobrecorriente única y son ideales para equipos que rara vez encuentran cortocircuitos o sobrecargas.
Fusibles para automóviles
Propósito: Diseñado específicamente para vehículos para proteger los sistemas de audio, la iluminación, las ventanas eléctricas y otros componentes de las corrientes anormales.
Propósito: Interrumpieron rápidamente las corrientes de fallas en los circuitos de automóviles, evitando daños o incendios eléctricos.
Fusible
Uso: ampliamente utilizado en teléfonos móviles, computadoras portátiles, cargadores y otros productos electrónicos portátiles.
Propósito: estos fusibles se restablecen automáticamente después de una sobrecarga y no necesitan ser reemplazadas.Son los más adecuados para equipos que corren el riesgo de sobrecarga temporal.
Fusibles de semiconductores
Propósito: Proteja productos electrónicos de alta precisión, como servidores y placas de construcción de computadoras de precisión.
Propósito: Reaccionan rápidamente a la sobrecorriente y protegen los componentes semiconductores de precisión, como los ICS y los transistores.
Fusibles de alta capacidad de ruptura (HRC)
Propósito: Para su uso en sistemas de energía e instalaciones industriales pesadas, incluidas subestaciones y centros de control de motores.
Propósito: están diseñados para administrar corrientes extremadamente altas y proporcionar desconexiones rápidas para evitar daños al equipo o riesgos de incendio.
Fusible
Propósito: Utilizado en sistemas de distribución de energía al aire libre.
Propósito: estos fusibles se abren automáticamente en caso de una condición de sobrecorriente, simplificando la identificación y el reemplazo del problema.
Al tener una comprensión profunda de cómo funcionan los fusibles, sus tipos y cómo elegir el fusible correcto de acuerdo con las diferentes necesidades, podemos proteger de manera efectiva a nuestros equipos electrónicos y eléctricos del daño por sobrecarga y cortocircuito.Aunque el fusible es pequeño, su papel en la protección del circuito no puede subestimarse.Su diseño es simple pero extremadamente efectivo, proporciona una capa de seguridad básica pero poderosa para nuestros dispositivos electrónicos.Al seleccionar un fusible, conozca su calificación de corriente, calificación de voltaje, características de temperatura y el tipo de circuito para el que se utilizará.Cada fusible tiene sus escenarios y ventajas únicos de aplicación.La selección y el uso adecuados de fusibles pueden reducir en gran medida el riesgo de falla del circuito y garantizar el funcionamiento estable del sistema eléctrico.A medida que la tecnología continúa avanzando, el diseño y la aplicación de fusibles continuarán evolucionando para acomodar sistemas electrónicos y eléctricos cada vez más complejos.
Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]
1. ¿Cuántos fusibles diferentes hay?
Fusible de acción rápida: estos funcionan rápidamente para proteger los dispositivos sensibles de demasiada corriente.
Fusible de bloqueo lento: se toman su tiempo para soplar, lo que permite un aumento en la corriente sin interrupción inmediata, en general para los electrodomésticos que necesitan mucha potencia para comenzar.
Fusos semiconductores: Hechos para la protección electrónica, estos fusibles se apresuran a actuar y tienen una baja resistencia.
Fusibles de alto voltaje: se usa en situaciones donde hay mucha potencia, como líneas eléctricas.
Fusibles automotrices: estos son para automóviles y tienen forma de manera diferente a otros fusibles.
Fusible térmico: estos dependen del fuego para romper el circuito, cortando la energía a una cierta temperatura.
2. ¿Cuáles son las cuatro aplicaciones de Fuse?
Protección de energía: están en líneas eléctricas para evitar que demasiada corriente cause incendios o equipos dañinos.
Protección de la junta de circuito: colocado en las placas de circuito para evitar que sus bits electrónicos se fríen por un cortocircuito.
Protección del motor: evitan que los motores se dañen por demasiada energía cuando comienzan o si están sobrecargados.
Protección del transformador: los fusibles salvan los transformadores del sobrecalentamiento y se dañan al cortar demasiada corriente.
3. ¿Cuál es la diferencia entre los fusibles B y C?
Fusos tipo B: son más lentos y mejores para hogares o áreas de trabajo ligeras, protegiendo cosas como luces y enchufes.
Fusos tipo C: estos son los rápidos, capaces de manejar grandes sobretensiones de energía.Se usan para equipo que necesita mucha potencia justo cuando se inicia.
4. ¿Qué fusibles tienen poder constante?
Los fusibles no mantienen la potencia constante.Son dispositivos de seguridad que cortan la electricidad si se vuelve demasiado alto para evitar daños.Para mantener la potencia estable, necesitaría otros dispositivos, no fusibles.
5. ¿Puedo usar un fusible de 10 amperios en lugar de 13?
El trabajo de un fusible es cerrar el circuito si la corriente es demasiado alta, para evitar que los cables se calienten demasiado o se incendian.Un fusible de 13 amperios hace esto a 13 amperios.Un fusible de 10 amperios cortará la energía antes, a 10 amperios, no 13. Esto podría apagar su dispositivo antes de lo que debería, jugando con su operación.
Riesgos para su equipo: si su dispositivo está destinado a manejar hasta 13 amperios, poner un fusible de 10 amperios podría provocar problemas.Esto es especialmente cierto para los dispositivos que necesitan mucha potencia para comenzar.Podrían soplar el fusible de 10 amperios de inmediato, dañando potencialmente su dispositivo o al menos afectando lo bien que funciona.