Il fusibile oltre ad essere un componente sempre presente, è il primo indiziato in ogni dispositivo elettronico che non fornisce alcun segno di vita o comunque guasto, e per quanto semplice possa essere la funzione e la verifica di un fusibile, a volte si sottovaluta la sua sostituzione e/o verifica, omettendo semplici attenzioni per poter operare in sicurezza, e/o le caratteristiche necessarie per una sua corretta sostituzione; questo ovviamente dopo aver individuato la causa del suo intervento.

fusibile saldato su pcb 1.jpg

Il fusibile è il componente maggiormente utilizzato come protezione da sovracorrenti negli stadi di alimentazione di ogni dispositivo elettronico.
E’ costituito da un elemento fusibile, quale un filo elettrico opportunamente dimensionato (sezione, lunghezza e forma geometrica) in modo tale da fondere quando l’intensità di corrente che lo attraversa supera per un certo tempo un determinato valore.

Raggiunta questa condizione (fusione elemento) il circuito in cui è stato inserito il fusibile si apre, determinando così a valle della protezione l’interruzione del circuito, e la conseguente interruzione di alimentazione; ovviamente l’efficacia di questa protezione dipende oltre che dalle sue caratteristiche anche dalla sua corretta collocazione nel rispettivo circuito.

L’elemento fusibile (opportunamente dimensionato dal costruttore) che ne caratterizza il funzionamento, sfrutta le proprietà fisiche del conduttore tipiche di una lega con un punto di fusione basso, in genere stagno, piombo o metalli speciali.
Considerando il classico fusibile, si può trovare il sottile filo conduttore (elemento fusibile) alloggiato in un contenitore cilindrico di vetro, in gas inerte o con il vuoto ed alle estremità i due elementi di contatto.

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In virtù delle sue caratteristiche il fusibile presenta un proprio tempo di intervento (raggiungimento della temperatura di fusione del suo elemento) questo tempo diminuisce all’aumentare del valore di intensità di corrente che lo attraversa, rappresentabile attraverso una curva caratteristica “tempo/intensità di corrente” dove si distinguono due zone: zona di non intervento della protezione e zona di sicuro intervento...(rappresentazione approssimata…)

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tipologia

La forma già descritta di un fusibile rappresenta la maggior parte di quelli presenti nelle apparecchiature elettroniche, ovvero il fusibile a tubo ed in alcuni casi possono avere una realizzazione differente; ad esempio il contenitore cilindrico di ceramica dove al suo interno è disposto l’elemento conduttore fusibile, entrambi disponibili nelle dimensioni 3,6x10 mm / 5x20 mm / 6,3x32 mm per interrompere intensità di corrente da qualche frazione di mA fino a 10 A, mentre quelli in ceramica hanno una portata di oltre qualche decina di ampere ed in alcuni casi il loro intervento è segnalato sulla testa di uno dei terminali da un apposito sistema indicatore.

Poi si devono considerare, sempre nel caso di dispositivi elettronici, i fusibili miniaturizzati ed a saldare per circuito stampato dalla forma diversa, del tipo cilindrico(7x8 mm) di colore nero, o del tipo a pasticca autoripristinanti. Questi ultimi aprono (aumentano il loro valore resistivo) il circuito quando si supera il loro valore di intensità di corrente, e si ripristinano (abbassano il loro valore resistivo) quando le condizioni che hanno determinato la sovracorrente sono sparite.

Sono utilizzati per circuiti stampati fusibili di tipo SMD sia del tipo a saldare che del tipo con porta fusibile.

Altra tipologia di fusibile che si può incontrare è il fusibile termico (cut-off) il loro intervento è condizionato da un altro parametro ovvero la temperatura e non l’intensità di corrente, pertanto ad un aumento di temperatura corrisponde il loro intervento di apertura, in genere sono di forma cilindrica (presenti anche in forme costruttive diverse) e miniaturizzata e del tipo a saldare installati all’interno di dispositivi elettrici quali da esempio batterie o trasformatori di alimentazione, il loro span di temperatura è compreso fra i 70°C ed i 230°C.

portafusibile

I fusibili, per poter essere collegati ed utilizzati al circuito, hanno bisogno di un accessorio detto portafusibile che nel caso di apparecchiature elettroniche può essere del tipo per fissaggio a pannello, o del tipo per circuito stampato; quest’ultimo può avere anche un'ulteriore protezione in plastica.

Fermo restando sempre la disponibilità in commercio di fusibili per circuito stampato a saldare.

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simbolo grafico ed identificazione

Negli schemi elettrici la rappresentazione del fusibile in genere segue le indicazioni ed il simbolo del tipo:

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La loro identificazione avviene attraverso delle lettere e numeri che indicano il valore dell’intensità di corrente e della tensione nominale di lavoro del fusibile, mentre la/le lettera/e sta/nno ad indicare la tipologia del tempo d’intervento del fusibile come di seguito riportato:

• FF = ultrarapidi

• F = rapidi

• M = semirapidi

• T = ritardati

I fusibili di tipo rapido presentano una realizzazione idonea a caricare il loro elemento fusibile per rendere la rottura appunto più rapida, utilizzando come carica una molla che aiuta proprio la rottura prima che il processo di fusione sia completato.

La differenza nei tempi di intervento è giustificata dalla necessaria applicazione pratica, ovvero nel caso in cui si abbia il bisogno di evitare interruzioni per brevi sovraccarichi, ad esempio in apparecchiature dove siano presenti caratteristiche commutazioni di dispositivi di potenza, o in altre apparecchiature in cui l’efficacia della protezione sia la rapidità del suo intervento per cui si rende necessario a seconda dei casi un fusibile con un tempo di intervento adeguato.

verifica di un fusibile

La prima ed importante ATTENZIONE da porre in pratica per verificare la bontà di un fusibile è quella di TOGLIERE TENSIONE AL DISPOSTIVO E/O CIRCUITO ELETTRICO INTERESSATO. Questo perché i fusibili interessano sempre circuiti di alimentazione, che siano essi in continua od in alternata; pertanto ai loro capi è presente un ddp che può presentare un elevata condizione di rischio elettrico, quindi LA VERIFICA/SOSTITUZIONE VA FATTA IN ASSENZA DI TENSIONE !!!

La verifica di un fusibile risulta semplice. In alcuni casi l’integrità dell’elemento fusibile è ben visibile attraverso la custodia in vetro dello stesso fusibile, in altri meno; è comunque sempre corretto verificare la bontà del fusibile (continuità elettrica) una volta tolto dal portafusibile, con il classico multimetro in portata per ohm.

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sostituzione e scelta

In caso di guasto su di un dispositivo elettronico, può capitare la necessità di sostituire un fusibile, il che non rappresenta grosse difficoltà; avendo già disponibile quello guasto si dovranno semplicemente prendere le indicazioni serigrafate sullo stesso e sostituirlo con uno identico, ovviamente dopo aver verificato e risolto le cause che ne hanno determinato il suo intervento.

Pertanto in questa condizione la procedura è semplice in quanto si dovrà rispettare il valore di tensione ed intensità di corrente nominale stampigliate sull’involucro del fusibile guasto.
Nella scelta di un fusibile si considerano i seguenti parametri:

• -il valore di intensità di corrente nominale (ovvero la sua portata) intendendo con questo valore la massima intensità che può attraversare il fusibile per un tempo (in teoria) indeterminato,
  
• -il valore di intensità di corrente convenzionale di non fusione, cioè quel valore di intensità di corrente che il fusibile supporta in un intervallo di tempo specifico(tempo convenzionale)senza che l’elemento fusibile fonda,
  
• -il valore di intensità di corrente convenzionale di fusione, cioè quel valore di intensità di corrente minimo che attraversando il fusibile in un intervallo di tempo specificato (tempo convenzionale) ne provoca la fusione,
  
• -il valore di tensione nominale, ovvero quel valore a cui sono riferite le caratteristiche del fusibile, ed in genere questi valori sono: 250/400/500V per applicazioni di tipo domestico,
  
• -la forma d’onda dell’intensità di corrente, se di tipo continuo o variabile.
  

datasheet fusibili

Datasheet RXE005 fusibile autoripristinante 60V 50 mA

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/147094/MACOM/RXE005.html

Datasheet fusibile cut-offs EYP serie N

http://www.farnell.com/datasheets/610999.pdf

Datasheet fusibile SDM

http://www.tme.eu/it/katalog/fusibili-smd-um_113008/

Datasheet fusibile SMD con porta fusibile

http://www.tme.eu/it/katalog/fusibili-smd_100131/#id_category=113012&s_field=artykul&s_order=ASC&page=1