Cosa sono i fusibili a semiconduttore?

I fusibili a semiconduttore sono dispositivi di protezione della corrente che disconnetteranno un circuito o un dispositivo quando viene raggiunto un limite di corrente predefinito. Sono un sostituto molto popolare per i fusibili a corrente alternata (CA) e corrente continua (CC) in molte aree. Eventuali correnti in eccesso causeranno l'apertura di un fusibile a semiconduttore per evitare danni al circuito. I fusibili a semiconduttore vengono utilizzati principalmente per la protezione di semiconduttori in cui proteggono componenti elettronici, quali diodi, transistor e circuiti integrati (CI).

I primi fusibili elettrici o a filo usavano un pezzo di conduttore all'interno di una schermatura protettiva, come vetro o altro materiale protettivo e ignifugo. Quando il valore nominale del fusibile è stato superato, il conduttore del fusibile è vaporizzato e ha interrotto l'alimentazione dal circuito di protezione e il fusibile è stato sostituito. Questo meccanismo è ancora utilizzato per applicazioni non critiche.

Gli interruttori automatici sono dispositivi di protezione CA e CC elettromagnetici e ripristinabili. Un interruttore di circuito da 30 A (A) può essere progettato per far scattare o interrompere il circuito a più di 30 A. Nella maggior parte dei casi, un interruttore di circuito può essere ripristinato portando l'interruttore a bilanciere in posizione "on". Se si tenta di ripristinare un interruttore che presenta ancora un sovraccarico di corrente, il circuito non si eccita. Questo rende l'interruttore molto popolare per tutte le posizioni, comprese le case.

I fusibili a semiconduttore sono più piccoli dei fusibili di vetro, che hanno un tubo di vetro con coperchi di collegamento a ciascuna estremità. Un tubo di vetro è lungo circa 2,54 cm con un materiale a fusibile visibile che semplifica l'ispezione se un fusibile a vetro continua a funzionare. Il materiale conduttore su una miccia di vetro può essere più sottile di una ciocca di capelli umani. Come i fusibili di vetro, i fusibili a semiconduttore possono essere montati su circuiti stampati (PCB) o possono essere all'interno di appositi portafusibili. I fusibili a semiconduttore potrebbero essere meno di cinque volte l'equivalente fusibile in vetro.

In generale, i fusibili a semiconduttore presentano vantaggi rispetto ai fusibili a filo e agli interruttori automatici perché il rapido tempo di risposta consente di risparmiare danni alle apparecchiature elettriche ed elettroniche. Anche i vecchi fusibili sono classificati in base ai tempi di risposta. I fusibili di tipo rapido si aprono rapidamente quando vengono raggiunti i limiti di corrente, mentre i fusibili di tipo lento vengono utilizzati per tollerare sovracorrenti momentanee, ad esempio durante l'avvio del motore e l'avviamento a freddo delle apparecchiature elettroniche. L'avvio di un motore elettrico comporta correnti di avviamento transitorie che possono essere circa il 30% in più rispetto alla corrente di funzionamento costante e la resistenza elettrica della maggior parte dei dispositivi diminuisce con le cadute di temperatura. A seconda del clima locale, alcuni dispositivi elettronici hanno una sequenza pre-riscaldamento pre-avvio definita per gestire le potenziali sovracorrenti all'avvio.