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Fusibles electrónicos como protección para aplicaciones en la nube

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Algunas de las principales aplicaciones y dificultades relacionadas con los fusibles electrónicos

Protección rápida y precisa frente a sobre corriente para todas las aplicaciones: Las soluciones tradicionales, como los fusibles convencionales de un solo uso y los fusibles rearmables PPTC, se caracterizan por una tolerancia muy deficiente, así como por tiempos de respuesta y de disparo que varían entre varios centenares de milisegundos e incluso algunos segundos, dependiendo del tipo de cortocircuito. En cambio, los eFuses responden a los cortocircuitos en unos pocos microsegundos (<5 µs) en función del valor límite de la corriente programada y mantienen la corriente en el valor programado hasta que la temperatura del circuito supera el umbral de apagado térmico.

Ventiladores enchufables en caliente y sistema de almacenamiento: Los motores o condensadores de alta capacidad empleados en estas aplicaciones hacen que la corriente de arranque pueda ser elevada. No obstante, los fusibles electrónicos con una pendiente de salida controlada y programable ayudan a reducir dichas corrientes y protegen así el sistema. Especialmente en el caso de los ventiladores, el funcionamiento con o sin un eFuse marca una enorme diferencia por lo que respecta a la corriente de arranque. Esta se reduce notablemente con un eFuse, protegiendo así los circuitos que se encuentran a continuación.

Protección frente a sobretensión para fuentes de alimentación: Existe la posibilidad de que, debido a un fallo de la fuente de alimentación o de los convertidores CC/CC conectados a la entrada de la protección frente a sobre corriente se genere una sobretensión que afecte a toda la circuitería que se encuentra a continuación, la cual posiblemente no soporte tensiones tan elevadas. Afortunadamente los eFuses incorporan una protección frente a sobretensión que fija la salida del dispositivo a un determinado nivel seguro de tensión, aunque la tensión de entrada sea mucho mayor que la tensión de funcionamiento. De este modo la circuitería conectada a continuación se ve protegida frente a dicha sobretensión. En muchos casos los circuitos a proteger presentan una tolerancia muy baja a la sobretensión, por lo que la protección no solo debe ser fiable, sino también muy rápida. Para los eFuses el tiempo de detección y activación del bloqueo interno puede ser del orden de <5 µs.

Figura 4. eFuses para aplicaciones en la nube.
Figura 4. eFuses para aplicaciones en la nube.

Para esto, ON Semiconductor ha desarrollado una amplia gama de eFuses de 3 V a 12 V que admiten una corriente continua de 1 A a 12 A.

Los dispositivos más nuevos pertenecen a la familia de 12 V: se trata de los modelos NIS5232, NIS5820, NIS5020 y NIS5021 para corrientes de 4, 8, 10 y 12 A, respectivamente, y se dirigen a aplicaciones que necesitan protección frente a sobre corriente, sobre temperatura, sobretensión y corriente de arranque, así como la capacidad de avisar en caso de fallo y de desconectar la salida mediante GPIO. Ante la creciente necesidad existente para reducir el tamaño de los diseños, los encapsulados DFN10 (3 x 3 mm) y DFN10 (4 x 4 mm) ayudan a superar los inconvenientes y a disminuir el tamaño de la placa.

Futuro para los fusibles electrónicos

La necesidad cada vez mayor de mejorar la eficiencia energética, el aumento de la densidad de potencia en centros de datos y servidores en la nube, junto con la adopción de nuevos estándares de seguridad han cambiado los requisitos de los dispositivos de protección frente a sobre corriente, que deben ser más complejos.

Los eFuses, gracias a su alta precisión, tiempo rápido de respuesta, capacidad de aviso en caso de fallo y funciones de diagnóstico, ayudan a superar los retos que presenta la protección frente a la sobre corriente no solo para aplicaciones en la nube sino también en la industria, la automoción y los equipos de telecomunicaciones.

Para más información, visite www.onsemi.com

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