Selección de protecciones LITTELFUSE para electrónica
La marca Littelfuse es una de las distribuciones insignia de TME, y nuestro catálogo incluye miles de sus productos, desde componentes pasivos y semiconductores, pasando por sensores, hasta componentes electromecánicos, como contactores o interruptores. En este texto nos centraremos en el grupo de productos con los que esta marca inició su actividad. Estos son seguros para ser utilizados directamente en circuitos electrónicos.
Actualmente, estamos asistiendo a una gran popularización de los dispositivos que funcionan con baterías, como portátiles, teléfonos móviles, consolas de juegos, así como dispositivos industriales en el campo de “Internet de las cosas” (o IoT). Esto significa que cada vez más en nuestros hogares y lugares de trabajo entramos en contacto con dispositivos equipados con circuitos PCB miniaturizados (y sensibles a sobrecargas) que están equipados con celdas capaces de entregar corrientes muy altas. Además, estos dispositivos deben estar regularmente conectados a la red eléctrica (para cargar). En estas circunstancias, las cuestiones relacionadas con la protección de los circuitos contra sobrecargas se han vuelto muy importantes y complicadas, ya que la miniaturización de los circuitos implica la necesidad de producir dispositivos de protección compactos.
Afortunadamente, los fabricantes de dispositivos electrónicos pueden contar con soluciones de proveedores como Littelfuse. La oferta de la marca incluye numerosos y diversos elementos para proteger los circuitos contra sobrecargas, desde los clásicos fusibles cilíndricos hasta los componentes SMD. A continuación, describimos esta oferta, su desglose y características generales. Los clientes que buscan soluciones con una característica específica están invitados a visitar nuestro catálogo, donde se ha parametrizado toda la gama en detalle.
VARISTORES
La característica fundamental de los varistores es el cambio de resistencia en función de la tensión aplicada. En el caso de la serie MLA de Littelfuse, se trata de componentes SMD, es decir, diseñados para montaje en superficie. Se caracterizan por corrientes máximas de 4A a 500A, por lo que pueden utilizarse como sensores y para protección en el campo de las sobretensiones de red y ESD (descarga electrostática). Su principal uso es en la protección de circuitos electrónicos, donde ayudan a prolongar la vida útil de circuitos integrados, transistores y otros componentes expuestos a sobretensiones transitorias. Los varistores multicapa MLA están disponibles en estructuras de 0402 a 2220, con tensiones máximas de funcionamiento de 2,5 V a 107 V AC y de 3,5 V a 120 V DC.
Cabe destacar que los varistores de la serie MLA cumplen una serie de normas internacionales, entre ellas dos muy importantes: IEC 61000-4-2 y AEC-Q200 (para la subserie MLA-AUTO). La primera norma se refiere a la resistencia del dispositivo a las descargas electrostáticas. La segunda norma establece que los dispositivos pueden utilizarse en circuitos destinados a su uso en automóviles, instalados en ordenadores de a bordo, controladores, instrumentos o dispositivos multimedia.
FUSIBLES SMD
En el catálogo de TME, uno de los grupos de productos más numerosos de Littelfuse son los fusibles SMD en miniatura. Elementos de este tipo son comúnmente utilizados en dispositivos de consumo como teléfonos, portátiles o consolas de juegos portátiles. Se utilizan con mayor frecuencia en la protección de las rutas de PCB contra el desgaste debido al aumento de la corriente. La causa de tal falla puede ser, por ejemplo, elementos dañados de los sistemas de carga de baterías o estabilizadores de voltaje, así como factores externos (como inundaciones o contaminación). El fusible ayuda a proteger el circuito de daños irreparables, así como al usuario de quemaduras o incluso incendios.
Los fusibles SMD Littelfuse se dividen en lentos, rápidos y súper rápidos. Los primeros se caracterizan por un tiempo de respuesta extendido (hasta 120 segundos para sobrecargas del 200% con respecto al valor nominal), lo que les permite ser utilizados en aplicaciones donde se esperan picos de corriente.
Los componentes superrápidos pueden romper un circuito con solo una sobrecarga de varios cientos de milisegundos. Estos valores dependen del modelo seleccionado y sus características (los valores más altos de los parámetros actuales suelen estar asociados con un tiempo de respuesta más largo). El fusible SMD en el enchufe permite el reemplazo rápido de un elemento quemado.
Littelfuse produce este tipo de fusibles en varios formatos. En primer lugar, estas son carcasas SMD típicas (1206 y 2410), así como en el estándar PICO SMD (7,24x4,32x3,05 mm). Pueden funcionar en una amplia gama de temperaturas (para la mayoría es desde -55°C a 125°C). El proveedor ofrece elementos con corrientes nominales que van desde 62mA hasta 40A, con un poder de corte de hasta 1000A. Los productos seleccionados pueden funcionar con voltajes de red (250 V CA y más), lo que también permite su uso en cargadores, fuentes de alimentación, computadoras, RTV/electrodomésticos e incluso equipos industriales.
Es importante destacar que el reemplazo de fusibles SMD quemados no implica necesariamente soldaduras o interferencias con la estructura de la placa de circuito impreso. Littelfuse tiene en su portafolio una amplia selección de fusibles SMD con base. El uso de una solución de este tipo permite el uso de un fusible SMD reemplazable, es decir, manteniendo el tamaño pequeño del sistema de protección del circuito y permitiendo un fácil reemplazo de un elemento quemado.
FUSIBLES DE POLÍMERO
La principal característica de los fusibles de polímero es su capacidad de autorreposición.
La característica principal de los fusibles de polímero es su capacidad para abrir un circuito cuando se somete a un aumento de corriente (lo que provoca un sobrecalentamiento) y reiniciar o volver a cerrar cuando el componente se enfría. Como resultado, el fusible protege el dispositivo de daños importantes debido a una sobrecarga, pero no es necesario reemplazarlo cuando ocurre. Los fusibles de polímero Littelfuse se pueden comprar en variantes SMD y THT. Suelen tener un diseño de perfil bajo. La oferta incluye una amplia gama de características – las corrientes nominales de los modelos disponibles van desde 12mA a 13A, con la capacidad de trabajar con voltajes de hasta 240V y sobrecorrientes de hasta 100A. Todos los fusibles de polímero presentados pueden funcionar a temperaturas de hasta 85 °C
DIODOS DE PROTECCIÓN
Otro componente semiconductor básico que sirve para proteger los circuitos electrónicos es el diodo de protección. A menudo se utiliza para crear una solución para sistemas que controlan cargas inductivas (como motores), gracias a la cual se eliminan los voltajes no deseados que podrían ocurrir en las salidas del controlador, por ejemplo, durante el movimiento forzado del eje del motor). Tal solución, es decir TVS (del inglés: Transient Voltage Suppressor), de uso común en todos los sistemas donde existe riesgo de sobretensiones. También evitan daños causados por rayos y descargas electrostáticas (ESD). Junto con la tendencia hacia la miniaturización de los sistemas y dispositivos electrónicos, aparecieron soluciones especializadas para la protección de entradas de energía y transmisión de datos, como escaleras de diodos.
En una estructura integrada, encerrada en una carcasa SMD o THT, hay muchos diodos de protección con salidas independientes, que permiten, por ejemplo, protección efectiva de los puertos USB contra interferencias o conexión incorrecta. Dichos dispositivos a veces pueden tener elementos adicionales además de los diodos TVS y protegen los datos y las líneas eléctricas al mismo tiempo.
La escalera de diodos es un método popular para proteger puertos USB/HDMI.
Los diodos de protección están disponibles en una amplia gama de características, en variantes unidireccionales y bidireccionales, para montaje en superficie y de orificio pasante, que cumplen con los requisitos de la mayoría de las aplicaciones típicas. Para los componentes SMD, los voltajes de ruptura alcanzan los 600 V, los voltajes inversos máximos 512 V y la tolerancia de corriente de pulso puede ser de hasta 58,1 A.
FUSIBLES CILÍNDRICOS
En muchas áreas de equipos eléctricos y electrónicos, los fusibles cilíndricos siguen siendo uno de los dispositivos de protección contra sobrecorriente más simples y populares. Estos son elementos fusibles relativamente pequeños cuyo funcionamiento se basa en la fuerza de corriente de un solo cable colocado en un cilindro de vidrio o cerámica terminado con contactos en extremos opuestos. Dado que tal construcción es aparentemente trivial, existen numerosas variantes baratas de estos elementos en el mercado. Cabe señalar, sin embargo, que solo los productos de marcas probadas (como Littelfuse) garantizan que el funcionamiento del fusible estará de acuerdo con sus características.
Los ahorros obtenidos al usar un sustituto económico pueden ser evidentes e incluso dramáticos. Un ejemplo de “reducción de costes” desastrosa cometida por algunos proveedores es la renuncia de llenar el cilindro de cerámica con un agente de extinción (generalmente arena), de lo cual como resultado puede ocurrir un arco en el fusible, y como consecuencia no cumplirá su función en absoluto.
Un fusible de cerámica bien hecho se llena con un agente extintor (arena).
Los fusibles cilíndricos TME están disponibles en todos los formatos habituales. Las variantes 5x20mm se caracterizan por corrientes nominales en el rango de 32mA a 20A, versiones 6,3x32mm de 10mA a 40A.
Los artículos disponibles pueden operar con voltajes hasta 500V AC, pueden operar a temperaturas desde -55°C a 125°C y están disponibles en versiones lenta a rápida. También puedes comprar de nuestro catálogo elementos en dimensiones 5x15mm.
ENCHUFES DE FUSIBLES DE PLACA DE CIRCUITO IMPRESO
Dado que los fusibles cilíndricos están ampliamente disponibles y son fáciles de reemplazar, son una solución de diseño de elección en todas las aplicaciones que no imponen requisitos de tamaño estrictos (por ejemplo, electrodomésticos o equipos industriales). Para integrar un fusible cilíndrico en un circuito de PCB, se utilizan tomas de fusible especiales equipadas con salidas de montaje en superficie o de orificio pasante. A menudo, para mejorar la seguridad de los usuarios y reducir la posibilidad de contaminación, se utilizan tapas aislantes u otras soluciones de diseño (por ejemplo, insertos desenroscables) para evitar el contacto accidental de los contactos. También tales artículos se incluyeron en la cartera de Littelfuse. Son enchufes con una intensidad de corriente de hasta 30A y pueden trabajar con tensiones de hasta 1kV AC.
Enchufes de montaje pasante con inserto aislante de contactos de fusible.
FUSIBLES AXIALES
El fusible axial se instala en la PCB de la misma manera que una resistencia regular.
Los fusibles axiales son una solución similar a los elementos cilíndricos, pero sus contactos están equipados adicionalmente con cables para montaje en orificio pasante (THT).
De esta forma, el fusible se puede colocar directamente en el circuito, y además tener un tamaño mucho más pequeño (incluso 2,8 mm de diámetro y 7,1 mm de longitud). Dichos componentes se seleccionan con mayor frecuencia para circuitos donde el riesgo de que se funda un fusible es relativamente bajo y para dispositivos pequeños. La soldadura directa del fusible en la PCB también es un método utilizado en el caso de equipos expuestos a golpes y vibraciones. Los fusibles axiales Littelfuse se caracterizan por corriente nominal de 50mA a 15A, características retardadas, rápidas o súper rápidas y adaptados para trabajar con tensiones de hasta 350V AC (con capacidad de corte de hasta 4kA). Según el artículo seleccionado, los productos están disponibles “por pieza” o en paquetes colectivos (100 uds. y 1000 uds.) del tipo rollo, cinta y Ammo Pack.
FUSIBLES TE5 Y TR5
Los fusibles TE5 (rectangulares) y TR5 (cilíndricos) se caracterizan por su pequeño tamaño y buenos parámetros eléctricos.
En primer lugar, están disponibles en variantes con una corriente nominal muy baja (incluso 2mA). Pueden ser utilizados en circuitos de red, ya que gran parte de ellos adaptados a 250V AC.
Su ventaja adicional es la alta capacidad de interrupción, que alcanza hasta 10 kA, por lo que se utilizan a menudo en cargadores y fuentes de alimentación. Además, gracias a la alta estandarización y los pines THT (por ejemplo, en paso de
5,08 mm), su implementación requiere un esfuerzo mínimo por parte de los diseñadores y constructores.
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