La selezione del fusibile più adeguato per un'applicazione è un compito potenzialmente complesso per la maggior parte dei progettisti di circuiti. Analizzare le varie schede tecniche dei diversi produttori per determinare la scelta di fusibili che soddisfa i requisiti dell'applicazione può rivelarsi un'operazione piuttosto impegnativa che richiede molto tempo. Da più di un secolo i fusibili sono essenziali per la protezione dei circuiti. I primi fusibili erano semplici dispositivi aperti; con Edison a essi seguì, negli ultimi anni del diciannovesimo secolo, un involucro di filo sottile in una base di lampada per formare il primo fusibile a spina. Già prima del 1904 gli Underwriters Laboratories avevano stabilito delle specifiche riguardanti dimensioni e prestazioni per soddisfare gli standard di sicurezza. I fusibili rinnovabili e i fusibili per autoveicoli fecero la loro comparsa nel 1914. Negli anni '20, i produttori iniziarono a fabbricare fusibili a bassissimo amperaggio per la nascente industria elettronica. Oggi, i fusibili utilizzati nei circuiti elettrici/elettronici sono dispositivi sensibili alla corrente, progettati per fare da collegamento intenzionalmente debole nel circuito. La loro funzione è fornire protezione a componenti discreti, oppure a interi circuiti, fondendo in modo sicuro in condizioni di sovraccarico di corrente.
I fattori di scelta
Quando si seleziona un fusibile, si devono tenere presenti 11 fattori determinanti:
1. Normale corrente di esercizio - La corrente nominale di un fusibile è di solito ridotta del 25% per il funzionamento a 25 °C per evitare disturbi. Ad esempio, un fusibile con una corrente nominale di 10 A non è di solito raccomandato per funzionare a più di 7,5 A a una temperatura ambiente di 25 °C.
2. Tensione dell'applicazione (Ca o Cc) - La tensione nominale del fusibile deve essere maggiore o uguale alla tensione disponibile del circuito.
3. Temperatura ambiente - Più è alta la temperatura ambiente, maggiore è la temperatura di esercizio del fusibile e minore è la sua durata. Al contrario, il funzionamento del fusibile a una temperatura inferiore ne prolunga la durata. Un fusibile, inoltre, si scalda quando la normale corrente di esercizio raggiunge o supera quella nominale del fusibile prescelto.
4. Condizioni di sovraccarico di corrente - Intensità di corrente alla quale è necessaria protezione. Le condizioni del guasto possono essere specificate in termini di corrente oppure in termini di corrente e di tempo massimo per il quale può essere sopportato il guasto prima che si verifichi un danno. Si devono consultare le curve tempo/corrente per cercare di abbinare le caratteristiche del fusibile con le esigenze del circuito tenendo a mente che le curve si basano su dati medi.
5. Massima corrente di guasto - La corrente nominale d'interruzione di un fusibile deve corrispondere o essere superiore alla massima corrente di guasto del circuito.
6. Impulsi (correnti di sovratensione, correnti di spunto, correnti di avvio e transienti del circuito) - Le condizioni dell'impulso elettrico possono variare notevolmente da un'applicazione all'altra. Fusibili con strutture diverse possono reagire diversamente a una determinata condizione dell'impulso. Gli impulsi elettrici producono cicli termici ed eventualmente fatica meccanica che potrebbero influire sulla durata del fusibile. Impulsi iniziali o di avvio sono normali per certe applicazioni e richiedono l'uso di fusibili progettati con ritardo termico per consentire loro di sopravvivere a normali impulsi di avvio e che proteggono in ogni caso da sovraccarichi prolungati. L'impulso di avvio deve essere definito e poi confrontato con la curva tempo/corrente e il valore I2t per il fusibile.
7. Limiti nelle dimensioni fisiche - Fare riferimento alla scheda dati per informazioni su lunghezza, diametro e altezza di un fusibile.
8. Approvazioni di agenzie necessarie - Fare riferimento alla scheda dati per informazioni sulle approvazioni di uno specifico dispositivo da parte di agenzie, come Vde, Tüv o Semko. I requisiti militari devono essere presi in particolare considerazione.
9. Caratteristiche del fusibile - Fare riferimento alla scheda dati per informazioni su tipo di montaggio/fattore di forma, facilità di rimozione, conduttori assiali, segnale visivo.
10. Caratteristiche e rivalutazione del portafusibile - Fare riferimento alla scheda dati per informazioni su clip, supporto di montaggio, montaggio a pannello, montaggio scheda Pc, schermatura.
11. Test/verifiche dell'applicazione prima della produzione - Richiedere dei campioni da sottoporre a test nel circuito effettivo per verificare la selezione. Prima di valutare i campioni, accertarsi che il fusibile sia montato correttamente con buone connessioni elettriche, utilizzando fili o tracce adeguatamente dimensionati. I test devono includere prove di durata in normali condizioni e prove di sovraccarico in condizioni di guasto per garantire che il fusibile funzioni correttamente nel circuito.
