A marca Littelfuse é uma das principais marcas distribuídas pela TME, e o nosso catálogo inclui milhares dos seus produtos, desde componentes passivos e semicondutores, passando por sensores, até componentes eletromecânicos, como contatores ou interruptores. Neste texto, vamos focar-nos no grupo de produtos com que a marca iniciou a sua atividade. São seguros para serem utilizados diretamente em circuitos eletrónicos.
Atualmente, estamos a assistir a uma grande popularização dos dispositivos que funcionam a bateria, como portáteis, telemóveis e consolas de jogos, bem como dispositivos industriais no campo da “Internet das Coisas” (ou IoT). Isto significa que cada vez mais, nas nossas casas e locais de trabalho, nos deparamos com dispositivos equipados com circuitos PCB miniaturizados (e sensíveis a sobrecargas) que estão equipados com células capazes de fornecer correntes muito altas. Além disso, estes dispositivos devem estar normalmente conectados à rede elétrica (para carregar). Nestas circunstâncias, as questões relacionadas com a proteção dos circuitos contra sobrecargas tornaram-se muito importantes e complicadas, uma vez que a miniaturização dos circuitos implica a necessidade de produzir dispositivos de proteção compactos.
Felizmente, os fabricantes de dispositivos eletrónicos podem contar com soluções de fabricantes como a Littelfuse. A oferta da marca inclui inúmeros e diversos elementos para proteger os circuitos contra sobrecargas, desde os clássicos fusíveis cilíndricos até aos componentes SMD. Em seguida, descrevemos esta oferta, a sua subdivisão e as suas características gerais. Se procura uma solução com parâmetros específicos, convidamo-lo a consultar o nosso catálogo, onde encontrará as especificações de toda a gama com maior detalhe.
Seleção de proteções Littelfuse
Varistores
A característica fundamental dos varistores é a alteração da resistência em função da tensão aplicada. No caso da série MLA da Littelfuse, estes são componentes SMD, ou seja, concebidos para montagem em superfície. Caracterizam-se por correntes máximas de 4A a 500A, pelo que podem ser utilizados como sensores e para proteção no domínio das sobretensões de rede e ESD (descarga eletrostática). A sua principal utilização é na proteção de circuitos eletrónicos, onde ajudam a prolongar a vida dos circuitos integrados, transístores e outros componentes expostos a sobretensões transitórias. Os varistores de multicamadas MLA estão disponíveis em estruturas de 0402 a 2220, com tensões máximas de funcionamento de 2,5V a 107V CA e 3,5V a 120V CC.
É de salientar que os varistores da série MLA cumprem uma série de normas internacionais - incluindo duas normas de grande importância: IEC 61000-4-2 e AEC-Q200 (para a subsérie MLA-AUTO). A primeira norma refere-se à resistência do dispositivo a descargas electroestáticas. A segunda norma determina que os dispositivos podem ser utilizados em circuitos destinados à utilização em automóveis – instalados em computadores de bordo, controladores, controladores, instrumentos ou dispositivos multimédia.
Fusíveis SMD
No catálogo da TME, um dos maiores grupos de produtos da Littelfuse são os fusíveis SMD em miniatura. Os elementos deste tipo são comummente utilizados em dispositivos de consumo como telemóveis, portáteis ou consolas de jogos portáteis. São utilizados com maior frequência na proteção das rotas de PCB contra o desgaste devido ao aumento da corrente. A causa dessa falha podem ser, por exemplo, elementos danificados dos sistemas de carregamento de baterias ou estabilizadores de tensão, bem como fatores externos (como inundações ou contaminação). O fusível ajuda a proteger o circuito de danos irreparáveis, bem como o utilizador de queimaduras ou até mesmo de incêndios.
Os fusíveis SMD Littelfuse dividem-se em lentos, rápidos e super-rápidos. Os primeiros caracterizam-se por um tempo de resposta prolongado (até 120 segundos para sobrecargas de 200% em relação ao valor nominal), o que permite que sejam utilizados em aplicações onde são expectáveis picos de corrente. Os componentes super-rápidos podem interromper um circuito com apenas uma sobrecarga de várias centenas de milissegundos. Estes valores dependem do modelo selecionado e das suas características (os valores mais altos dos parâmetros atuais tendem a estar associados a um tempo de resposta mais longo).
O fusível SMD no conector permite a substituição rápida de um elemento queimado.
A Littelfuse produz este tipo de fusíveis em vários formatos. Em primeiro lugar, estas são carcaças SMD típicas (1206 e 2410), bem como no padrão PICO SMD (7,24x4,32x3,05 mm). Podem funcionar num amplo intervalo de temperatura (para a maioria é de -55 °C a 125 °C). O fabricante oferece elementos com correntes nominais que vão dos 62 mA aos 40 A, com um poder de corte de até 1.000 A. Os produtos selecionados podem funcionar com tensões de rede (250 V CA e mais), o que também permite a sua utilização em carregadores, fontes de alimentação, computadores, RTV/eletrodomésticos e até em equipamentos industriais.
É importante destacar que a substituição de fusíveis SMD queimados não implica necessariamente solda ou interferências com a estrutura da placa de circuito impresso. A Littelfuse tem no seu portefólio uma grande variedade de fusíveis SMD com base. O uso de uma solução deste tipo permite o uso de um fusível SMD substituível, isto é, mantendo as pequenas dimensões do sistema de proteção do circuito e permitindo a fácil substituição de um elemento queimado.
Fusíveis de polímero
A principal característica dos fusíveis de polímero é a sua capacidade de autorreposição.
A principal característica dos fusíveis de polímero é a sua capacidade de abrir um circuito quando submetido a um aumento de corrente (o que provoca um sobreaquecimento) e de o reiniciar ou voltar a fechar quando o componente arrefece. Em resultado, o fusível protege o dispositivo contra danos graves devido a uma sobrecarga, mas não é necessário substituí-lo quando ocorre. Os fusíveis de polímero Littelfuse podem ser adquiridos nas variantes SMD e THT. Costumam ter um design de baixo perfil. A oferta inclui uma ampla gama de características – as correntes nominais dos modelos disponíveis vão de 12 mA a 13 A, com a capacidade de trabalhar com tensões de até 240 V e sobrecorrentes de até 100 A. Todos os fusíveis de polímero apresentados podem funcionar a temperaturas de até 85 °C.
Díodos de proteção
Outro componente semicondutor básico que serve para proteger os circuitos eletrónicos é o díodo de proteção. É muito utilizado para criar uma solução para sistemas que controlam cargas indutivas (como motores), permitindo eliminar as tensões não desejadas que poderiam ocorrer nas saídas do controlador, por exemplo, durante o movimento forçado do eixo do motor. Esta solução TVS (do inglês, Transient Voltage Suppressor) é comummente usada em todos os sistemas onde exista risco de sobretensões. Também evita danos causados por raios e descargas eletrostáticas (ESD).
A par com a tendência de miniaturização dos sistemas e dispositivos eletrónicos, apareceram soluções especializadas para a proteção de entradas de energia e transmissão de dados, como escadas de díodos. Numa estrutura integrada, encerrada numa carcaça SMD ou THT, há muitos díodos de proteção com saídas independentes, que permitem, por exemplo, a proteção eficaz das portas USB contra interferências ou a sua ligação incorreta. Estes dispositivos podem por vezes ter elementos adicionais além dos díodos TVS e protegem simultaneamente os dados e as linhas elétricas.
A escada de díodos é um método popular para proteger portas USB/HDMI.
Os díodos de proteção estão disponíveis com uma vasta gama de características, em variantes unidirecionais e bidirecionais, para montagem em superfície e em orifício de passagem, cumprindo os requisitos da maioria das aplicações típicas. Para os componentes SMD, as tensões de rutura atingem os 600 V, as tensões inversas máximas os 512 V, e a tolerância de corrente de pulso pode ser de até 58,1 A.
Fusíveis cilíndricos
Em muitas áreas de equipamentos elétricos e eletrónicos, os fusíveis cilíndricos continuam a ser um dos dispositivos de proteção contra sobrecorrente mais simples e populares. São elementos fusíveis relativamente pequenos cujo funcionamento se baseia na força de corrente de um único cabo colocado num cilindro de vidro ou cerâmica com terminações de contactos em extremidades opostas. Dado que esta configuração é aparentemente trivial, existem inúmeras variantes baratas destes elementos no mercado. Importa realçar, porém, que só os produtos de marcas comprovadas (como a Littelfuse) garantem um funcionamento do fusível de acordo com as suas características. A poupança conseguida por usar um substituto económico pode tornar-se evidente e até dramática. Um exemplo de “redução de custos” desastrosa cometida por alguns fabricantes é a renúncia a encher o cilindro de cerâmica com um agente de extinção (geralmente areia), que pode levar à ocorrência de um arco no fusível, em consequência do qual o fusível não cumprirá de todo a sua função.
Um fusível de cerâmica bem feito é preenchido com um agente extintor (areia).
Os fusíveis cilíndricos TME estão disponíveis em todos os formatos habituais. As variantes 5x20 mm caracterizam-se por correntes nominais na faixa de 32 mA a 20 A, e as variantes 6,3x32 mm por correntes de 10 mA a 40 A. Os artigos disponíveis podem trabalhar com tensões até 500 V CA, a temperaturas de -55 °C a 125 °C, e estão disponíveis em versões lenta a rápida. No nosso catálogo, também pode comprar elementos com dimensões 5x15 mm.
Conectores de fusíveis de placa de circuito impresso
Dado que os fusíveis cilíndricos estão amplamente disponíveis e são fáceis de substituir, são uma solução de design de eleição em todas as aplicações que não imponham estritos requisitos de tamanho (por exemplo, eletrodomésticos ou equipamentos industriais). Para integrar um fusível cilíndrico num circuito de PCB, são utilizadas tomadas de fusível especiais equipadas com saídas de montagem em superfície ou em orifício de passagem. Geralmente, para melhorar a segurança dos utilizadores e reduzir a possibilidade de contaminação, são utilizadas tampas isolantes ou outras soluções de design (por exemplo, insertos desenroscáveis) para evitar o contacto acidental dos contactos. Estes artigos também constam do portefólio da Littelfuse. São conectores com uma intensidade de corrente de até 30 A e podem trabalhar com tensões de até 1 kV CA.
Conectores de montagem passante com inserto isolante de contactos de fusível.
Fusíveis axiais
O fusível axial é instalado na PCB da mesma forma que uma resistência normal.
Os fusíveis axiais são uma solução semelhante aos elementos cilíndricos, mas os seus contactos estão adicionalmente equipados com cabos para montagem em orifício de passagem (THT). Desta forma, o fusível pode ser colocado diretamente no circuito e ainda ter um tamanho muito mais pequeno (até 2,8 mm de diâmetro e 7,1 mm de comprimento). Estes componentes são usados com maior frequência em circuitos onde o risco de um fusível se fundir é relativamente baixo e em dispositivos pequenos. A solda direta do fusível na PCB também é um método utilizado no caso de equipamentos expostos a golpes e vibrações. Os fusíveis axiais Littelfuse apresentam uma corrente nominal de 50 mA a 15 A e características retardadas, rápidas ou super-rápidas e estão adaptados para trabalhar com tensões de até 350 V CA (com capacidade de corte de até 4 kA). Consoante o artigo selecionado, os produtos estão disponíveis “por peça” ou em pacotes coletivos (100 uds. e 1.000 uds.) do tipo rolo, fita e Ammo Pack.
Fusíveis TE5 e TR5
Os fusíveis TE5 (retangulares) e TR5 (cilíndricos) caracterizam-se por pequenas dimensões e bons parâmetros elétricos. Em primeiro lugar, estão disponíveis em variantes com uma corrente nominal muito baixa (até 2 mA). Podem ser utilizados em circuitos de rede, pois grande parte deles está adaptada a 250 V CA. Outra das suas vantagens é a alta capacidade de interrupção, que pode chegar aos 10 kA, pelo que são muito utilizados em carregadores e fontes de alimentação. Além disso, graças à alta padronização e aos pinos THT (por exemplo, com um passo de 5,08 mm), a sua implementação requer um esforço mínimo por parte dos projetistas e construtores.
Fusível em miniatura numa carcaça TR5.
