INFORMAZIONI TECNICHE

L'alimentatore AT-ATX
Il fusibile

 

Il fusibile

Assieme al filtro EMI, a scopo sicurezza, abbiamo visto che solitamente sono inseriti in serie un fusibile e un termistore PTC e, in parallelo, due o più soppressori di sovra tensioni ad ossido.

Questi ultimi componenti sono delle resistenze non lineari che presentano un valore molto elevato fino ad una certa tensione per poi ridursi a valori bassissimi oltrepassata questa.  Lo scopo è quello di cortocircuitare sovratensioni di breve durata, ma elevata energia, che i condensatori non sarebbero in grado di assorbire.
Questi varistor si comportano, quindi, come corto circuiti a massa per tensioni superiori a quelle limite, salvaguardando i componenti successivi. 
Solitamente posti a valle del fusibile, hanno l' effetto di farlo fondere se l' impulso di sovratensione dura sufficientemente a lungo. 

Qui occorre fare un cenno alla funzione del fusibile. 

Ci si potrebbe chiedere perchè non è posto in una posizione accessibile per la sostituzione, anzi, spesso è saldato al circuito stampato.
La ragione è che la bruciatura del fusibile, per un alimentatore SMPS  è un fatto estremo che avviene o per un sovraccarico molto grande che si protrae a lungo, per l'azione dei varistor o semplicemente per il guasto del PWM e di conseguenza dei transistor di commutazione sulla rete che vanno in corto circuito.

Lo scopo del fusibile non è salvare l' alimentatore, ma piuttosto salvare la rete e l' utilizzatore dal guasto dell' alimentatore ed evitare che una  corrente eccessiva provochi gravi danni, come esplosione dei condensatori o incendio. 

Solitamente, quando il fusibile brucia, i transistor dello switch primario sono già ampiamente defunti e l' alimentatore  è inservibile. Sfortunatamente, il tempo di fusione delle giunzioni dei semiconduttori è molto minore di quella del filo del fusibile !

Lo scopo del fusibile non è quello di salvare questi transistor, ma di evitare una sovra corrente in rete dovuta ad un corto circuito sull' alimentatore stesso. Unica rara situazione in cui il cambio del fusibile potrebbe essere utile è quella che la sua bruciatura sia dovuta all' intervento dei varistor che ha cortocircuitato un impulso di sovra tensione e che questa non abbia danneggiato nulla a valle. Siccome il fatto è estremamente improbabile e in tutte le altre situazioni il ripristinare il fusibile senza aver rimosso le cause della bruciatura sarebbe non solo inutile, ma anche assai pericoloso, ecco che il fusibile stesso non è accessibile e non ne è prevista la sostituzione da parte dell' utilizzatore.

 
Proprio per questo il costruttore non lo rende accessibile dall' esterno e spesso neppure usa un supporto estraibile, ma lo salda direttamente sul circuito stampato, come nel caso visibile a lato.

La scritta sul circuito stampato, visibile solo in parte, dice : "FOR CONTINUED PROTECTION AGAINST RISK OF FIRE REPLACE FUSE ONLY WITH SAME TYPE" e indica bene la funzione del fusibile. 

Non ben visibile perchè nascosta sotto il fusibile, una ulteriore scritta ne indica le caratteristiche per poter effettuare la sostituzione con l' elemento corretto .

Va pure detto che saldare il fusibile costa meno del supporto apposito e quindi la soluzione saldatura è la preferita dai costruttori "economici".

Comunque, il fusibile può essere anche installato su un supporto che lo rende sostituibile con facilità : nella foto a alto un esempio in cui l' elemento è montato sul classico porta fusibile a due mollette.

Questa soluzione, che aggiunge il costo del supporto, si vede solo in alimentatori di una certa qualità, anche se costruttori di ottima qualità saldano i fusibili per i motivi già detti.

Anche qui, il circuito stampato riporta in serigrafia le caratteristiche del fusibile per ottenerne la sostituzione corretta. 

Infatti l' eventuale sostituzione del fusibile va fatta con un elemento identico a quello previsto dal costruttore : uno più lento come temporizzazione di intervento o maggiore come corrente potrebbe essere causa di pericolo perchè non interverrebbe in tempo o permetterebbe il passaggio di una corrente eccessiva. Un fusibile con intervento più rapido o corrente minore potrebbe facilmente interrompersi anche in condizioni di funzionamento normali. 

 

E' evidente che l' alimentatore del PC non dispone di protezione contro l' uso improprio, la cui espressione più tipica è il collegamento alla rete a 230V con il cambiatensione posto su 110V : inserendo la spina, al primo momento, potrebbe anche non succedere nulla, perchè la taratura dei varistor è per tensioni superiori a 230V e le altre parti che vanno sotto tensione (principalmente i condensatori dopo il raddrizzatore ed anche lo switching della Vstby) possono resistere per un certo tempo con una sovra tensione. Ma, sicuramente,  nel momento in cui si avvia l' alimentatore, botto e fumata sono inevitabili, per l' immediata distruzione dei transistor dello switch primario dovuta alla eccessiva tensione presente. A questo punto, la bruciatura del fusibile è solo la conseguenza del corto circuito dei transistor di potenza e l' alimentatore è destinato alla spazzatura, in quanto una operazione di ricerca guasto e sostituzione delle parti non è di solito economicamente conveniente in un caso di crash pesante come questo, che spesso produce anche la carbonizzazione di parte del circuito stampato.

Quindi, quando il fusibile si interrompe, la causa non è il fusibile, ma qualche condizione di extra corrente che lo ha fatto bruciare. L' aprire l' alimentatore, trovare il fusibile bruciato e sostituirlo subito con un' altro, magari preso a caso tra le parti di ricambio avanzate nel cassetto è una bellissima stupidaggine, che normalmente si conclude con un ulteriore botto che finisce di distruggere quello che ancora poteva esserci di funzionante.

Una procedura di riparazione richiede una sufficiente esperienza e opportuna strumentazione, il che è ben diverso che intervenire a caso.


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Aggiornato il 08/01/08 .