Fusible rearmable

Un fusible rearmable o dispositivo de coeficiente de temperatura positivo polimérico ( PPTC ) es un componente electrónico pasivo que se utiliza para proteger contra fallas por sobrecorriente en circuitos electrónicos . Este dispositivo también se conoce como multifusible , polifusible o poliinterruptor . En ciertas situaciones, su funcionamiento es similar al de los termistores PTC , pero se basa en cambios mecánicos en lugar de efectos de portadores de carga en semiconductores . Estos dispositivos fueron descubiertos y descritos por primera vez por Gerald Pearson en los Laboratorios Bell en 1939 y se describen en la patente estadounidense n.° 2.258.958. ^{[ 1 ]}

Un dispositivo PTC polimérico está compuesto por una matriz de polímero orgánico cristalino no conductora que se carga con partículas de negro de humo ^{[ 2 ]} para hacerla conductora. En frío, el polímero se encuentra en estado cristalino, con el carbono forzado a entrar en las regiones entre los cristales, formando muchas cadenas conductoras. Dado que es conductor (la "resistencia inicial"), ^{[ 3 ]} permitirá el paso de una corriente. Si pasa demasiada corriente a través del dispositivo, este comenzará a calentarse. A medida que el dispositivo se calienta, el polímero se expandirá, pasando de un estado cristalino a uno amorfo . ^{[ 4 ]} La expansión separa las partículas de carbono y rompe las vías conductoras, lo que provoca que el dispositivo se caliente más rápido y se expanda más, aumentando aún más la resistencia. ^{[ 5 ]} Este aumento de la resistencia reduce sustancialmente la corriente en el circuito. Una pequeña corriente (de fuga) sigue fluyendo a través del dispositivo y es suficiente para mantener la temperatura a un nivel que lo mantendrá en el estado de alta resistencia. La corriente de fuga puede variar desde menos de cien mA a la tensión nominal hasta unos pocos cientos de mA a tensiones más bajas. Se puede decir que el dispositivo tiene funcionalidad de enclavamiento. ^{[ 6 ]} La corriente de retención es la corriente máxima a la que se garantiza que el dispositivo no se disparará. La corriente de disparo es la corriente a la que se garantiza que el dispositivo se disparará. ^{[ 7 ]}

Cuando se interrumpe la alimentación, el calentamiento debido a la corriente de fuga cesa y el dispositivo PPTC se enfría. A medida que el dispositivo se enfría, recupera su estructura cristalina original y vuelve a un estado de baja resistencia donde puede mantener la corriente especificada para el dispositivo. ^{[ 6 ]} Este enfriamiento suele tardar unos segundos, aunque un dispositivo disparado mantendrá una resistencia ligeramente mayor durante horas, a menos que la alimentación sea más débil o se haya utilizado con frecuencia, acercándose lentamente al valor de resistencia inicial. El restablecimiento a menudo no se produce incluso si solo se ha eliminado la falla con la alimentación aún fluyendo, ya que la corriente de operación puede ser superior a la corriente de mantenimiento del PPTC. Es posible que el dispositivo no vuelva a su valor de resistencia original; lo más probable es que se estabilice en una resistencia significativamente mayor (hasta 4 veces el valor inicial). Podrían pasar horas, días, semanas o incluso años para que el dispositivo vuelva a un valor de resistencia similar al original, si es que llega a hacerlo. ^{[ 8 ]}

Un dispositivo PPTC tiene una corriente nominal y una tensión nominal. ^{[ 9 ]}

Estos dispositivos se utilizan a menudo en fuentes de alimentación de ordenadores, principalmente debido al estándar PC 97 (que recomienda un PC sellado que el usuario nunca tenga que abrir), y en aplicaciones aeroespaciales/nucleares donde el reemplazo es difícil. Otra aplicación de estos dispositivos es la protección de altavoces , en particular los tweeters , contra daños por sobrecarga: al colocar una resistencia o una bombilla en paralelo con el dispositivo PPTC, es posible diseñar un circuito que limite la corriente total a través del tweeter a un valor seguro en lugar de cortarla, lo que permite que el altavoz siga funcionando sin daños cuando el amplificador entrega más potencia de la que el tweeter puede soportar. Si bien un fusible también podría ofrecer una protección similar, si el fusible se funde, el tweeter no puede funcionar hasta que se reemplace. ^{[ 10 ]}

• coeficiente de temperatura positivo
• diodo Zener