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L.003 Minimizar

  Cálculo de fusibles en una fuente de alimentación  
[ by FAXTER ]

Una cosa que habitualmente me sorprende en no pocos esquemas que veo por Internet es un error crítico en los valores de los fusibles de protección de las fuentes de alimentación.

Como deberíamos saber, un fusible es un elemento que sirve para proteger los circuitos frente a las corrientes que por él circulan ... es decir: (p.ej.) un fusible de 1 amperio permite pasar corrientes por debajo de ese valor, una vez que la corriente supera 1 amperio el hilo interno del fusible se funde por efecto del calor generado por el paso de la corriente y deja abierto el circuito impidiendo que cualquier corriente pueda circular por el mismo, evitando así que se produzcan daños.

Pues bien, vamos a tomar como ejemplo el esquema de una sencilla y típica fuente de alimentación:

Una fuente de alimentación suele llevar habitualmente uno o dos fusibles de protección tal y como puede verse en el esquema: marcados como Fus.1 y Fus.2.

Esta fuente podría tener las siguientes características:

  • Tensión de entrada: 220V
  • Tensión de salida: 12V
  • Corriente máxima de salida: 2A


Si deseamos que el Fus.2 proteja de cualquier corriente superior a 2 amperios deberemos poner ahí un fusible de 2 amperios, esto sería lo correcto.
Pero, si nos fijamos, este fusible servirá de protección sólo a aquellos circuitos que conectemos a la salida de la fuente.

¿Qué ocurriría si se produjera un cortocircuito en C1 y sólo existiera el Fus.2?
... ocurriría que dicho fusible no se enteraría de nada y corrientes grandes, sin protección alguna, dañarían irremediablemente nuestra fuente.

Para una protección más completa deberíamos incluir también el Fus.1 y, en el caso de utilizar un solo fusible, es preferible usar el Fus.1 y no el Fus.2 por lo que ya se ha comentado.

Lo que parece lógico (siguiendo los datos del ejemplo) sería suponer que, si Fus.2 ha de ser de 2 amperios, Fus.1 ha de ser también de 2 amperios y ese es el típico error que comentaba al principio ... ¡ NO ES CORRECTA ESTA SUPOSICIÓN !.

¿Cómo saber entonces cual es el valor apropiado para Fus.1?

Para ello tenemos que tener en cuenta un par de ideas relacionadas con la teoría:

  • 1ª.- En un transformador, despreciando pérdidas, la potencia del primario es igual a la del secundario: Wp = Ws.
  • 2ª.- La potencia (W) es igual al voltaje (V) por la corriente o intensidad (I): W = V * I   ( W en vatios, V en voltios e I en amperios).


Con estas nociones ya podemos empezar a calcular.

La potencia del secundario del transformador (según idea 2 ) será: V del secundario por I del secundario: Ws = Vs * Is 
... en nuestro ejemplo:  Ws = 12V * 2 A = 24W

La potencia del primario (según idea 1 ) será: Wp = Ws
... en nuestro ejemplo: Wp = 24W.  Es decir: Vp * Ip = 24W

Como conocemos Vp y Wp, con esos dos datos podemos calcular el tercero que es el que nos interesa: Ip = Wp / Vp ... en nuestro ejemplo: Ip = 24W/220V, o sea: 0,109 A, que es lo mismo que 109 mA.

Fijaros la gran diferencia que existe entre un fusible de 2 A y otro de 0,109 A ... que sería, en definitiva, el valor correcto para Fus.1.
 
Para haceros mejor a la idea deciros que, colocar un único Fus.1 de 2 A implica que este fusible no se fundiría hasta que en el secundario se superara una corriente de, nada más y nada menos, 36,666 A !!!  (podéis calcularlo por el mismo método expuesto).


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