Un fusible reiniciable PTC (PTC = coeficiente de temperatura positivo), o un fusible reiniciable PTC (llamado dispositivo polimérico de coeficiente de temperatura positivo ( PPTC ), o más generalmente polifusible o poliswitch ) es un componente electrónico pasivo que se usa para proteger contra fallas de sobrecorriente en circuitos electrónicos. En realidad, es un termistor no lineal que regresa a un estado conductor una vez que la corriente ha caído, en lugar de actuar como un disyuntor., lo que permite que el circuito vuelva a funcionar sin abrir el chasis o reemplazar un componente. Los fusibles PTC reiniciables se utilizan a menudo en fuentes de alimentación de ordenadores, en particular debido al estándar PC 99 y en aplicaciones donde es difícil reemplazar piezas ( nuclear , aeroespacial, etc.).
Otra aplicación de estos dispositivos es la protección de los altavoces de audio, en particular los tweeters , contra daños cuando se sobrecargan: colocando una resistencia o una bombilla en paralelo con el dispositivo PPTC, es posible diseñar un circuito que limita la corriente total. en el tweeter a un valor seguro sin cortarlo por completo, lo que permite que el altavoz continúe funcionando sin daños cuando el amplificador le inyecta una potencia excesiva. Un fusible simple también protegerá el altavoz, pero será necesario reemplazarlo para permitir el funcionamiento nuevamente.
Estos componentes son vendidos por varias compañías bajo varias marcas, incluyendo " PolySwitch " ( TE Connectivity ), Semifuse ( ATC Semitec ), " Fuzetec " ( Fuzetec Technology ), Polyfuse ( Littelfuse ) y Multifuse ( Bourns, Inc. ).
Un componente PPTC se caracteriza por una corriente permanente admisible (o ampacidad ). Cuando la corriente que fluye a través del componente (que tiene una pequeña resistencia eléctrica en el estado encendido) excede el límite, el componente se calienta más allá de una temperatura umbral y la resistencia aumenta repentinamente en varios órdenes de magnitud hasta un valor "activado", generalmente cientos de kiloohmios, lo que limitará severamente la corriente debido a la impedancia finita de la fuente. La corriente de activación puede variar de 20 mA a 100 A, según el componente y el circuito.
Un componente de CTP polimérico comprende típicamente una matriz orgánica aislante cristalina , que se carga con partículas de negro de humo para hacerlo conductor. En estado frío, el polímero se encuentra en estado cristalino, con el carbono forzado a permanecer en las regiones entre los cristales, formando un gran número de cadenas conductoras y otorgándole una baja "resistencia inicial" que le permite pasar una corriente de. mantenimiento . Si una corriente excesiva (la corriente de disparo pasa a través del componente, el calentamiento por efecto Joule del componente será suficiente para pasar desde el cristalino estado a la amorfa estado , que se relaciona a una expansión de volumen. Separa las partículas de carbono y por lo tanto rompe las cadenas conductoras, provocando un aumento de la resistencia, que a su vez conduce a un aumento del calentamiento, un aumento de la resistencia ... hasta que la corriente en el circuito cae bruscamente. En el estado de disparo , una pequeña corriente permanece en el componente, necesaria mantener la temperatura correspondiente a este estado (alta resistencia, alta temperatura) - el componente opera de manera biestable. El material crítico utilizado en estos fusibles reajustables, que es un compuesto plástico - carbón negro , fue descubierto por el autor y científico Fred Kohler , y patentado como la patente US # 3,243,753, de 29.03.1966.
Una vez que se apaga la fuente de alimentación y se corrige la falla (sobrecarga o cortocircuito), el componente se enfría, permitiendo que el material activo recupere su estructura cristalina original, restaurando así el estado de baja resistencia en el que puede transportar nuevamente la corriente nominal especificada. . La mayor parte de este enfriamiento suele tardar unos segundos, pero estos dispositivos mantendrán una resistencia ligeramente mayor durante horas, y poco a poco tenderán a volver al valor original.
Como este tipo de componente tiene una resistencia inherentemente más alta que un fusible metálico o un disyuntor , su uso puede ser difícil o imposible en circuitos que no toleran una reducción significativa de la tensión de trabajo, lo que obliga al diseñador a elegir uno de estos.
Al igual que los fusibles metálicos, se deben tener en cuenta las condiciones ambientales: temperatura y disipación de calor; las altas temperaturas y un entorno que no permita una buena disipación del calor reducirán la corriente de retención (requerirán una reducción ) y viceversa.
En circuitos revestidos (con una resina rígida o incluso blanda, por ejemplo a base de silicona), los fabricantes recomiendan dejar un espacio libre alrededor del fusible para permitir la expansión asociada al funcionamiento, que se puede obtener colocando una pequeña tapa en el componente antes. incrustación .
Algunos dispositivos electrónicos, como la unidad de bloqueo transitorio (TBU), son en realidad disyuntores electrónicos en miniatura. Son mucho más rápidos que los fusibles CTP reiniciables, pero tienden a tener una mayor resistencia y solo están disponibles para corrientes moderadas: son más adecuados para proteger líneas de transmisión de señales.