Descubre cómo los fusibles semiconductores están revolucionando las aplicaciones electrónicas. Desde su mayor capacidad de protección hasta su tamaño compacto, estos dispositivos se han convertido en piezas clave para garantizar la seguridad y el rendimiento de distintos sistemas. En este artículo, exploraremos las ventajas y las diversas aplicaciones de los fusibles semiconductores, y cómo están transformando la industria electrónica.
Para la protección de dispositivos semiconductores, la energía térmica (I2t) del fusible semiconductor se selecciona menos que la energía térmica (I2t) del dispositivo de potencia.
No se utiliza ningún material semiconductor para la construcción del fusible, la categoría especial del fusible HRC que se utiliza para la protección de los dispositivos semiconductores se denomina fusible semiconductor.
¿Por qué se requieren fusibles semiconductores de acción rápida para la protección de dispositivos semiconductores?
La fuerte corriente que pasa a través del dispositivo durante una falla de cortocircuito también eleva la temperatura de unión y si la temperatura de unión de los dispositivos semiconductores aumenta por encima de su capacidad nominal, el dispositivo es propenso a fallar.
Si la corriente que fluye a través de los dispositivos semiconductores es mayor que la corriente nominal del dispositivo, puede provocar un aumento de la temperatura del dispositivo. Si la corriente de cortocircuito pasa a través del dispositivo semiconductor, es probable que el dispositivo falle si la corriente de falla no se interrumpe inmediatamente al apagar el fusible.
La resistencia de los dispositivos semiconductores se reduce a la mitad con cada aumento de temperatura de 10 grados centígrados. Por lo tanto, el aumento de temperatura causado por sobrecarga o sobrecorriente durante una condición de falla puede dañar permanentemente el dispositivo semiconductor.
Los dispositivos semiconductores son propensos a fallar con el aumento de la temperatura del dispositivo causado por un cortocircuito o una sobrecorriente a través del dispositivo, por lo que se requiere la instalación de un fusible de acción rápida para la protección del dispositivo.
Los fusibles semiconductores se utilizan ampliamente en la aplicación de electrónica de potencia, como unidades de CC de tiristores, unidades de frecuencia variable, fuentes de alimentación ininterrumpida (UPS), rectificadores, etc.
Construcción de fusibles semiconductores:
Un fusible semiconductor es un fusible de alta capacidad de ruptura (HRC). El fusible HRC tiene un elemento fusible que está rodeado por un relleno y encerrado por el cuerpo del fusible.
La corriente pasa a través del elemento fusible y se produce calor de acuerdo con la resistencia del elemento. El calor generado en el elemento fusible pasa al relleno y se transfiere al cuerpo del fusible. El material de relleno, como la arena y el cuarzo, proporciona una excelente transferencia de calor y, por lo tanto, se puede utilizar el elemento fusible de área de sección transversal más baja. El área pequeña del elemento fusible hace que el fusible se derrita en condiciones de cortocircuito. El relleno también absorbe la energía del arco cuando el fusible elimina la falla.
Características de los fusibles de semiconductores
El fusible tiene una característica de corriente de tiempo inverso. Cuanto mayor sea la sobrecorriente, menor será el tiempo de eliminación de la falla. El fusible semiconductor exhibe características de eliminación de fallas súper rápidas. Las características del fusible de metal del fusible se ajustan de acuerdo con la capacidad de carga térmica del semiconductor. El tiempo de prearco del fusible semiconductor es muy inferior. Las características de corte del fusible se indican a continuación.
Los dispositivos semiconductores tienen bajas reservas térmicas y funcionan de manera confiable si la temperatura de la unión está por debajo 125°C. Los dispositivos semiconductores tienen un margen límite de temperatura muy bajo entre la temperatura de funcionamiento y la temperatura límite, y se requieren fusibles de acción súper rápida para la protección de los dispositivos semiconductores. El fusible semiconductor tiene secciones transversales limitadoras pequeñas y la temperatura se alcanza muy rápidamente cuando hay sobrecorrientes.
El elemento fusible del fusible semiconductor está hecho de plata fina resistente a los oxidantes, con regiones de área de sección transversal reducida llamadas (a menudo llamadas muescas). La plata tiene un punto de fusión de 960°C que puede soportar la alta temperatura de funcionamiento del limitador. El cuerpo del fusible está hecho de cerámica de óxido de aluminio térmicamente estable. La construcción del fusible semiconductor es como se indica a continuación.
El fusible semiconductor también se denomina fusible limitador de corriente o de alta capacidad de interrupción. Los fusibles semiconductores a veces se denominan rectificadores o fusibles ultrarrápidos. Las características del fusible de semiconductor son las siguientes.
El tiempo que tarda el elemento fusible en fundirse se conoce como tiempo de prearco.
El elemento fusible del fusible semiconductor está hecho de plata fina resistente a la oxidación con un punto de fusión de 960°C que puede soportar la alta temperatura de funcionamiento del limitador. El cuerpo del fusible está hecho de cerámica de óxido de aluminio térmicamente estable. La construcción del fusible semiconductor es como se indica a continuación.
Aplicación de fusible Semiconductor:
Los fusibles de semiconductores se utilizan ampliamente para la protección de dispositivos semiconductores de potencia. Los fusibles semiconductores se utilizan en los siguientes equipos.
- Accionamientos de CC
- Accionamientos de CA
- sistema SAI
- Arranque suave
- Equipo electronico
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- Frenado dinámico en variadores de frecuencia
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