Fusíveis e componentes da Eaton
Fusíveis e componentes da EatonData de publicação: 22-07-2024 🕒 9 min de leitura
As baterias recarregáveis são utilizadas num número crescente de aplicações: não só em dispositivos portáteis, mas também no armazenamento de energia e em veículos. Cada vez mais, os criadores e construtores procuram componentes adaptados a este tipo de aplicações e estes podem ser encontrados no portfolio de marcas da Eaton.
A seguir apresentamos uma amostra ilustrativa da oferta da marca Eaton, um dos principais fornecedores de soluções no domínio da fornecimento de energia e gestão de energia. Os produtos apresentados são componentes eletromecânicos e eletrónicos adaptados para funcionar em circuitos BMS (Battery Management System), presentes em praticamente todos os dispositivos que utilizam células de bateria. Embora os produtos tenham sido selecionados tendo em conta este tipo de aplicação (equilibradores, carregadores, conversores), é de salientar que a durabilidade e os parâmetros dos componentes descritos permitem a sua utilização generalizada em muitos outros dispositivos.
Neste artigo, abordamos temas como:
- Diversidade de elementos de proteção na oferta de Eaton
- Características da secção transversal do fusível cilíndrico
- Fusíveis TR5 e TE5 para montagem direta na placa de circuito impresso
- Fusíveis SMD para aparelhos alimentados pela rede elétrica e por bateria
- Oferta de componentes passivos da Eaton
- Seleção de varistores compactos para circuitos de proteção
- Resistências SMD precisas com potência até 3W
- Filtros anti-interferência fabricados de acordo com as normas da indústria automóvel
- Controlo da temperatura por termístores de precisão
Fusíveis
Em muitas aplicações, os fusíveis servem tanto para proteger componentes ou circuitos como para proteger os utilizadores. Assim, a utilização de componentes de alta qualidade deve ser a prioridade de todos os fabricantes de eletrónica. No caso dos circuitos alimentados por bateria, a situação é tão complexa que requer a utilização de componentes com características definidas com precisão, e apenas os componentes de marca podem garantir os parâmetros corretos. Afortunadamente, a linha de produtos da Eaton caracteriza-se não só por uma vasta seleção de especificações, mas também por preços competitivos.
Além disto, importa também referir que a marca Bussmann, que faz parte da Eaton Corporation, tem mais de 100 anos de tradição na criação e produção de fusíveis. Continua a ser um dos primeiros e mais reconhecidos fornecedores destes artigos nos mercados mundiais.
Fusíveis cilíndricos
Os fusíveis cilíndricos continuam a ser uma das soluções mais utilizadas para proteger circuitos de máquinas industriais e dispositivos de consumo (RTVs, eletrodomésticos); podem ser encontrados em muitos tipos de fontes de alimentação, conversores e outros módulos de potência. A Eaton fornece estes artigos em vários formatos populares, incluindo: diâmetros de 5 mm e 6,3 mm, comprimentos de 8,7 mm a 32,6 mm. Estão disponíveis nas versões vidro e cerâmica (com enchimento de areia para eliminar o risco de arco após queimar). A sua conceção permite-lhes proteger os circuitos que funcionam não só com tensões de rede típicas (250 V CA), mas até até 1 kV CA e 600 V CC (consoante o modelo). Este fabricante produz fusíveis com características temporizadas, de atraso médio, rápidas e super-rápidas (a seleção do elemento adequado dependerá das características específicas da carga, da ocorrência de correntes de arranque mais elevadas, etc.). As correntes nominais destes elementos variam de 5mA a 63A com uma capacidade de corte em algumas séries que atinge 30kA para CA e 50kA para CC.
A variante mais “clássica” de um fusível cilíndrico numa caixa de vidro.
Fusíveis TR5
A caixa TR5 envolve a soldadura de um fusível no circuito da placa de circuito impresso.
Os fusíveis TR5 são utilizados em circuitos de placa de circuito impresso para proteger principalmente circuitos alimentados por corrente elétrica (no caso da oferta da Eaton, os elementos são concebidos para funcionar com tensões de 125 V, 250 V e 300 V CA). A sua vantagem é a sua pequena dimensão e a possibilidade de colocação direta numa placa de circuito impresso: têm pinos de montagem através de orifícios (THT) num raster típico de 5,08 mm. No catálogo da TME, estes elementos podem ser adquiridos “avulso” ou em Ammo Packs. Os modelos disponíveis vão de 0,4A a 10A (capacidade de corte até 100A). Os clientes podem escolher entre produtos com características rápidas ou retardadas.
Fusíveis TE5
O TE5 é um fusível de formato retangular para instalação diretamente em circuitos de placa de circuito impresso, com volume semelhante aos elementos cilíndricos TR5 descritos acima (possuem o mesmo passo de pino, ou seja, 5,08 mm). Tal como estes, os fusíveis TE5 estão também disponíveis nas versões de disparo rápido e de disparo lento, destinados a serem utilizados com tensões de rede (de 125 V a 350 V CA). Estes produtos são utilizados sobretudo em circuitos de dispositivos de consumo, por exemplo, carregadores de bateria, fontes de alimentação/conversores, mas também são utilizados em aplicações industriais. Os modelos selecionados de fusíveis TE5 da Eaton caracterizam-se ainda por uma tolerância térmica alargada que vai de -40 °C a 125 °C.
O TE5 é um dos formatos mais pequenos de fusíveis THT.
Fusíveis SMD
O fusível pode ser colocado numa tomada ou soldado diretamente ao SMD.
A popularidade dos fusíveis em formato SMD aumentou com a miniaturização dos dispositivos alimentados por bateria. Isto deve-se em parte ao tamanho reduzido dos próprios elementos, mas também às correntes muito elevadas que podem ser fornecidas pelos tipos de células mais populares (polímero de lítio e iões de lítio). Por esta razão, não só os circuitos do conversor e do carregador necessitam de proteção, mas também os equilibradores e até as próprias placas de circuito impresso: mesmo uma bateria relativamente pequena é capaz de queimar pequenos trilhos de uma placa de circuito impresso multicamada. A Eaton oferece fusíveis SMD em vários formatos standard, tais como: 0603, 1206, 2410 ou UM (tipicamente usado para instalação em tomadas especiais). Apesar das suas pequenas dimensões, os modelos selecionados são concebidos para suportar tensões de 350 V CA e 600 V CC e correntes nominais até 125 A (de 250 mA). À semelhança do que acontece com os elementos de maiores dimensões, este grupo inclui também fusíveis com características de retardamento e rapidez.
Elementos passivos
Os dispositivos portáteis operados por bateria requerem a utilização não só de fusíveis, mas também de muitos circuitos de proteção cuja tarefa é assegurar um fornecimento de energia estável aos delicados sistemas de semicondutores. A Eaton oferece muitos componentes passivos para tais aplicações.
Varistores
Os varistores são normalmente utilizados em conjunto com fusíveis para proteger os circuitos contra picos de tensão de impulso. A sua resistência não linear é utilizada em circuitos de corrente contínua e alternada. Os varistores miniatura da Eaton são fabricados em caixas SMD nos tamanhos 0402 a 4032. A tensão do varistor para estes componentes é de 16V a 240V e são capazes de conduzir impulsos com uma corrente até 1.2kA (modelos selecionados).
Varistor SMD miniatura em invólucro 1210
Resistências
As resistências da Eaton selecionadas foram fabricadas para utilização na eletrónica automóvel.
As resistências de precisão Eaton têm uma tolerância de ±1%. Permitem circuitos de alta precisão, o que as torna perfeitas para sistemas com estabilizadores de tensão, conversores A/C e C/A, amplificadores operacionais, divisores, etc. Como pode adquirir resistências montadas à superfície com uma potência de até 3W no catálogo da TME, existem também componentes que podem ser utilizados em circuitos mais exigentes, por exemplo controladores de motor. É também de salientar que alguns dos produtos da Eaton são fabricados de acordo com a norma AEC-Q200, o que significa que podem ser utilizados em aplicações automóveis. Também vale a pena notar a tolerância térmica (pode atingir até 170°C) e um coeficiente de temperatura de 50ppm/°C.
Filtros anti-interferências
Tal como as resistências descritas acima, os filtros de supressão de interferências da Eaton também foram concebidos a pensar nas aplicações automóveis. Principalmente para proteger os circuitos de comunicação CAN bus normalmente utilizados em veículos de estrada. Podem também ser utilizados em controladores de motores de combustão (ECU) e sistemas de direção assistida (EPS). Os filtros de indução são concebidos para funcionar com tensões até 50 V ou 80 V com uma vasta gama de temperaturas (-40 °C a 105 °C). A sua durabilidade, a seleção de vários parâmetros e as suas pequenas dimensões permitem a sua utilização também em circuitos BMS, ou seja, para a gestão de energia em baterias multicelulares.
As vantagens dos filtros incluem pequenas dimensões e a possibilidade de instalação SMD.
Termístores NTC
Os termístores Eaton são fabricados em formato THT standard.
Ao controlar as baterias, a monitorização da temperatura é um fator muito importante. Especialmente quando são utilizadas baterias de alta capacidade ou baterias que utilizam tecnologia de polímeros de lítio numa determinada aplicação. As condições térmicas também devem ser tidas em conta no caso de sistemas de recuperação de energia onde são utilizados supercapacitores. Para estas aplicações, a Eaton preparou termístores NTC especiais (i.e. com um coeficiente de temperatura negativo) com uma tolerância de ±1%. Estes elementos foram concebidos para funcionar a temperaturas de -40 °C a 125 °C e têm uma resistência (nominal) de 10 kΩ ou 100 kΩ. São fabricados com terminais THT, permitindo colocação perto de células ou outros objectos monitorizados (quando ligados por cabos).
