Fusible semi-conducteur : construction, code HSN, fonctionnement et ses applications

Un fusible est un dispositif de protection électrique utilisé pour protéger le circuit contre les surcharges, les surintensités, etc. Un fusible électrique a été inventé par Thomas Alva Edison en 1890. Ces dispositifs sont de tailles différentes, cependant, ils sont tous utilisés dans le même but. Les fusibles sont classés en deux types de fusibles AC et de fusibles DC. Cet article traite donc de l'un des types de DC fusible à savoir - un semi-conducteur fusible , travaillant avec des applications.

Qu'est-ce qu'un fusible semi-conducteur ?

Un fusible à semi-conducteur est un dispositif de protection de courant également appelé fusible ultra-rapide ou fusible ultra-rapide ou fusible redresseur. Ceux-ci sont principalement conçus pour limiter les courants élevés et protéger les composants semi-conducteurs sensibles comme les thyristors, alimentations , SCR, redresseurs , diodes, etc. Ces fusibles sont des dispositifs à action très rapide et limiteurs de courant qui fournissent des courants de crête et des valeurs intégrales de fusion faibles. Généralement, ces fusibles vont de 125 à 2 100 V et sont accessibles dans une large gamme de tailles et de formes. Les symbole de fusible à semi-conducteur est illustré ci-dessous.

Construction de fusible semi-conducteur

Une construction de fusible à semi-conducteur est illustrée ci-dessous avec un élément de fusible et il est entouré d'une charge et enfermé par le corps de fusible. L'élément fusible de ce fusible est en argent fin résistant aux oxydants. Le matériau en argent a un point de fusion de 960°C qui peut résister à la température de fonctionnement maximale du limiteur. Le corps du fusible est en céramique d'oxyde d'aluminium thermiquement stable.

Le fusible à semi-conducteur est également appelé fusible à haut pouvoir de coupure ou fusible limiteur de courant. Parfois, ceux-ci sont appelés fusibles ou redresseurs ultrarapides . Le temps nécessaire pour faire fondre l'élément fusible est appelé temps de préarc.

Fonctionnement du fusible semi-conducteur

Le fonctionnement d'un fusible à semi-conducteur consiste à permettre au courant fourni par la source d'alimentation au circuit d'alimenter correctement le circuit. Si un court-circuit ou une surcharge se produit, l'alimentation en courant peut fissurer le filament dans le fusible et couper la connexion de la source d'alimentation dans tout le circuit. Ainsi lorsque la limite de courant prédéfinie est atteinte, le fusible va déconnecter un circuit. Ces fusibles remplaceront les fusibles AC et DC dans de nombreux domaines. Tout courant de surcharge provoquera l'ouverture du circuit par un fusible et évitera d'endommager le circuit. Ces fusibles sont généralement utilisés pour protéger les composants semi-conducteurs tels que les transistors, les circuits intégrés, les diodes, etc.

Fusible semi-conducteur Vs fusible HRC

La différence entre un fusible à semi-conducteur et un fusible HRC est discutée ci-dessous.

Sélection de fusibles semi-conducteurs

La sélection des fusibles semi-conducteurs peut être effectuée sur la base des exigences suivantes.

• Dans des conditions normales de fonctionnement, ce fusible doit transporter en permanence le courant nominal de l'appareil.
• La valeur du fusible I2t doit être faible par rapport au I2t nominal de l'appareil afin que le fusible saute avant l'appareil.
• Le fusible doit être capable de résister à la tension qui apparaît à ses bornes après l'extinction de l'arc.
• La tension de l'arc de crête doit être faible par rapport à la valeur nominale de la tension de crête de l'appareil afin que l'appareil ne puisse pas endommager.
• Cette sélection de fusibles dépend principalement d'exigences pratiques telles que l'indice I²t, la tension nominale, la capacité de freinage, la taille et l'intensité du porte-fusible, la classe de fusibles gS et gR, aR et gPV, les limitations physiques dans la conception ou sur site, le faible courant nominal, gamme de cotes disponibles dans chaque type de colis, etc.
• La sélection de fusibles à semi-conducteurs pour les démarreurs progressifs doit être très prudente pour protéger les thyristors utilisés dans chaque démarreur progressif et le courant nominal continu.

Caractéristiques des fusibles semi-conducteurs

• Les caractéristiques courant-temps des fusibles semi-conducteurs sont présentées ci-dessous. Nous savons qu'un fusible à action rapide est utilisé pour protéger les dispositifs à semi-conducteurs. Lorsque ce fusible est connecté à un dispositif semi-conducteur en série et une fois que le courant augmente sa valeur nominale, il s'ouvrira.

• Lorsque ce fusible n'est pas utilisé dans le circuit, le courant de défaut augmente jusqu'au point 'B'. Lorsque le courant du fusible augmente, la température augmente également. De même, lorsque le fusible est utilisé dans le circuit, le courant de défaut augmente jusqu'au temps t = tm. Ainsi, il y a une étincelle à travers le fusible une fois qu'il s'ouvre au temps t = tm.
• Le courant de défaut augmente jusqu'au point A qui est appelé Courant de pointe à laisser cela est indiqué par le point C. Au point C, lorsque la résistance de l'arc augmente, le courant de défaut diminue.
• Au point D, l'arc diminue et le courant de défaut devient nul à ce moment-là. Le tc (temps d'élimination du défaut) est l'addition de tm (temps de fusion) et ta (temps d'arc) du fusible comme tc = tm + ta.
• La tension aux bornes du fusible pendant toute la durée de l'arc est appelée Tension d'arc ou tension de récupération . Il convient donc de noter que la valeur nominale du fusible I^2t est toujours inférieure à la valeur nominale du SCR I2t.

Qu'est-ce que le code HSN des fusibles semi-conducteurs ?

Généralement, le système harmonisé de nomenclature ou code HSN a été développé par l'OMD (Organisation mondiale des douanes) qui est utilisé pour classer diverses marchandises. Il s'agit d'un code à 6 chiffres, généralement utilisé pour différents produits. Cependant, certains pays utilisent des codes à 8 chiffres pour la sous-classification des marchandises. Ainsi, le code HSN du fusible à semi-conducteur est 853610.

Comment vérifier le fusible semi-conducteur ?

Un fusible à semi-conducteur peut être vérifié à travers l'appareil en sélectionnant un fusible, en isolant le condensateur, en forçant une tension au fusible et en mesurant la demande de courant pour le fusible. Un premier niveau de courant spécifie un fusible intact tandis qu'un second niveau de courant spécifie un fusible grillé.

Applications/Utilisations

Les applications ou utilisations des fusibles à semi-conducteurs comprennent les suivantes.

• Les applications des fusibles semi-conducteurs incluent principalement la protection des dispositifs semi-conducteurs dans les redresseurs de puissance, les entraînements de moteurs AC et DC, les convertisseurs, les démarreurs progressifs, les onduleurs photovoltaïques, les relais statiques, les onduleurs de soudage, etc.
• Ces fusibles sont largement utilisés dans les applications d'électronique de puissance telles que les variateurs de fréquence, les variateurs CC à thyristor et les alimentations sans interruption.
• Ce fusible est utilisé pour protéger les appareils contre les courants importants.
• Ces fusibles sont utilisés dans différentes applications telles que la protection contre les courts-circuits, les surtensions, les surintensités, le contrôle de la vitesse de balayage, le TSD (arrêt thermique) et le RCB (blocage du courant inverse).
• Ce fusible est un fusible conventionnel très rapide qui protège un dispositif à semi-conducteur contre les dommages.
• Ce fusible est normalement utilisé avec des dispositifs à semi-conducteurs plus grands qui sont conçus pour commuter 100 A ou plus.

Ainsi, il s'agit de un aperçu du fusible à semi-conducteur – travailler avec des applications. Ces dispositifs de protection aident à protéger les dispositifs à semi-conducteurs contre les courts-circuits. Le fusible à semi-conducteur a des caractéristiques d'action super rapides particulièrement développées pour la protection des dispositifs de puissance à semi-conducteurs. Voici une question pour vous, qu'est-ce qu'un fusible HRC ?