ES2292026T3 - Pletina con fusible de circuito impreso. - Google Patents
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Abstract
Pletina (1) con circuitos impresos aplicados sobre la misma para la unión eléctrica de piezas constructivas electrónicas montadas el lado superior de la pletina (1), que tiene en el lado inferior de la pletina al menos un fusible de circuito impreso en forma de fusible (4), en donde al producirse un estado operativo anormal, en especial un cortocircuito eléctrico, se interrumpe el circuito de corriente a causa de la fusión y vaporización del fusible (4) y, al vaporizarse el fusible (4), se produce plasma (2), en donde entre el fusible (4) y un cortocircuito 86) adyacente se encuentra una pared separadora (8) aislante y la citada pared separadora se encuentra en el lado inferior de la pletina y con su superficie principal, vuelta hacia el fusible, está situada fundamentalmente en perpendicular respecto a la superficie de pletina, en donde en el lado de la pared separadora (8), que está vuelto hacia el fusible (8), está configurada al menos una superficie de desvío (16) para desviar y reflejar el plasma (2), caracterizada porque la superficie de desvío desvía el plasma (2) incidente hacia abajo alejándose de la pletina (1).
Description
Pletina con fusible de circuito impreso.
La invención se refiere a una pletina con un
fusible de circuito impreso conforme al preámbulo de la
reivindicación 1.
El fusible de circuito impreso de una pletina
tiene la tarea de, en el caso de un estado operativo anormal, en
especial en el caso de un cortocircuito, interrumpir de forma rápida
y fiable la unión al suministro de tensión. De este modo se quiere
evitar que el cortocircuito se expanda por la pletina y provoque
daños adicionales. Aparte de esto se quiere evitar mediante la
respuesta prematura del fusible de circuito impreso que se active un
disyuntor de red.
Con este fin se ejecuta con frecuencia un
determinado segmento de circuito impreso sobre la pletina como
fusible. Este segmento de circuito impreso tiene una sección
transversal más estrecha en comparación con los otros circuitos
impresos sobre la pletina, que debe fundirse de forma controlada al
producirse un cortocircuito y de este modo interrumpir el circuito
de corriente.
Un problema es con ello que el plasma, que se
produce al fundirse y vaporizarse el fusible, encuentra una pareja
de contactos nueva, baja en ohmios y sometida a tensión de red y que
con ello sigue ardiendo de forma incontrolada. De este modo se
activa un cortocircuito indirecto que casi siempre arde entre puntos
de soldadura y/o circuitos impresos bastante más anchos y, a causa
de la mayor cantidad de metal disponible, genera bastante más
plasma conductor que el verdadero circuito y, de este modo, causa
daños adicionales a la pletina. El proceso se desarrolla hasta que
finalmente se activa el disyuntor de red o sale humo del aparato.
Cuanto más bajo en ohmios es el filtro de red conectado, es decir,
cuanto mayor es la potencia nominal del aparato, con menos
frecuencia se produce el caso anteriormente
descrito.
descrito.
Un intento de solucionar este problema se
encuentra en el documento EP 0 774 887 A2. Este muestra un fusible
de circuito impreso en el que están dispuestos dos segmentos de
circuito impreso, por los que circula corriente en contrasentido,
en lo posible en paralelo y a una distancia mutua reducida, de tal
modo que el circuito impreso presenta en conjunto una forma en U. A
causa de la distancia reducida los campos magnéticos interactúan en
la región de los segmentos de circuito impreso. Uno de los segmentos
de circuito impreso tiene una sección transversal estrechado y se
funde en el caso de un circuito. El plasma que con ello se produce
se mantiene alejado del segmento de circuito impreso adyacente a
causa de la interacción de los campos magnéticos y puede evitarse
que siga ardiendo el plasma.
De este modo, sin embargo, no puede resolverse
el problema ilustrado al comienzo de forma fiable y para cada
aplicación. Sobre todo en el caso de pletinas densamente equipadas
existe el riesgo de que el plasma salte a otros circuitos impresos
adyacentes, en los que todavía no fluye ninguna corriente de
cortocircuito y en consecuencia tampoco tienen un campo magnético
(como siempre también polarizado) suficientemente intenso para
expulsar el plasma. Aparte de esto no siempre será posible, por
motivos de espacio, alojar este fusible de circuito impreso en
forma de U sobre cada pletina.
Del documento EP 1 308 978 se conoce un fusible
de circuito impreso que está formado, sobre unas de las dos líneas
de alimentación de corriente, por un segmento estrechado. Este
segmento estrechado está dispuesto en un cuerpo hueco, que debe
mantener alejado el plasma que se produce en caso de cortocircuito
del segundo circuito impreso conductor de corriente. Para controlar
el plasma el cuerpo hueco posee una abertura, a través de la cual
puede fugarse el plasma. El inconveniente de esta disposición
consiste en que el plasma no se desvía hacia fuera de la pletina y,
de este modo, puede causar a su vez un cortocircuito.
El documento 1 045 625 describe a su vez un
fusible de circuito impreso que está formado por los dos circuitos
impresos conductores de corriente, por medio de que ambos circuitos
impresos presentan un punto estrechado, que discurren mutuamente en
paralelo. Entre los dos circuitos impresos está dispuesto
directamente junto a cada circuito impreso, en cada caso, un rebajo
en la pletina. Toda la región está cubierta con una capa protectora.
En el caso de un cortocircuito se conduce de este modo el plasma en
vaporización, a través del rebajo, hasta el otro lado de la
pletina. El inconveniente de esta disposición consiste en que el
plasma es conducido hasta el otro lado de la pletina. Debido a que
éste puede ser el lado de las piezas constructivas, no puede
descartarse con seguridad un cortocircuito adicional entre las
patillas de las piezas constructivas allí situadas.
En esta solución es problemática la complicada
aplicación de la capa cubridora y la fabricación de la escotadura
en el circuito impreso. Asimismo puede producirse debajo de la capa
cubridora una acumulación de calor que actúa negativamente sobre la
interrupción de la corriente de cortocircuito.
En el documento DE 37 23 832 A1 se hace patente
un fusible de circuito impreso, en el que se utiliza igualmente un
fusible que tiene una sección transversal de circuito impreso
reducido en este caso mediante una escotadura. Este punto con la
sección transversal reducida se cubre con un medio apagachispas.
Aparte de esto, la escotadura debe hacer posible en el fusible, que
puede ser por ejemplo un taladro y llegar a atravesar la pletina, un
arrastre por corriente de los gases que se producen durante la
fusión.
También en esta solución es problemática la
complicada aplicación de la capa cubridora y la fabricación de la
escotadura en el circuito impreso. También aquí puede producirse
debajo de la capa cubridora una acumulación de calor que actúa
negativamente sobre la interrupción de la corriente de
cortocircuito.
La invención se ha impuesto la tarea de mejorar
la seguridad operativa de la pletina con medios sencillos.
Esta tarea es resuelta conforme a la invención
mediante las particularidades de la reivindicación 1. En las
reivindicaciones subordinadas se describen ejecuciones especialmente
ventajosas de la invención.
La pletina conforme a la invención tiene un
fusible de circuito impreso con un fusible y una barrera, llamada a
continuación pared separadora, en donde la pared separadora se
encuentra entre los polos afectados, es decir, entre el fusible y
un circuito impreso adyacente, hace contacto con la tensión de red o
en ellos fluye la corriente de cortocircuito. Este es casi siempre
el lado inferior de pletina entre los dos polos de red.
En el lado vuelto hacia el fusible la pared
separadora está dotada de una superficie de desvío aislante
adicional que actúa como difusor, para desviar el plasma que se
produce al fundirse el fusible y que se mueve en la dirección del
circuito impreso adyacente, hacia fuera del mismo y ensanchar el
chorro de plasma.
Por medio de esto puede impedirse de forma
efectiva y sencilla un ensanchamiento y un salto del plasma a
circuitos impresos adyacentes y, de este modo, un cortocircuito
indirecto.
Para reflejar y desviar mejor el plasma, en una
forma de ejecución preferida la superficie de desvío está
configurada plana y ajustada oblicuamente con relación al plano de
pared separadora, en donde el ángulo se ha elegido de tal modo que
el plasma se desvía hacia fuera del circuito impreso adyacente y
además se garantiza una sencilla posibilidad de fabricación.
En una forma de ejecución preferida se elige un
ángulo de 45º para el ajuste de la superficie oblicua con relación
a, en cada caso, el plano de pared separadora y la superficie de
pletina.
La superficie oblicua puede configurarse sobre
un resalte fijado a la pared separadora o conformarse en una pieza
con la pared separadora.
En una forma de ejecución preferida la
superficie de desvío tiene la forma de una cuña o de un prisma, en
donde una superficie lateral del prisma se asienta sobre la pletina,
y otra superficie lateral del prisma configura la superficie de
desvío.
Para el caso en el que la pared de carcasa de la
carcasa, en la que se encuentra la pletina, sólo se encuentre a una
corta distancia de la pletina con los circuitos impresos, en otra
forma de ejecución puede estar prevista otra superficie de desvío
en la región extrema de la pared separadora del lado de la carcasa.
Esto produce que el plasma, que ya se ha reflejado y desviado desde
la primera superficie de desvío, impacte sobre esta segunda
superficie de desvío y con ello se refleje y desvío de nuevo, y
precisamente hacia fuera de la pared separadora.
Esta segunda superficie de desvío del lado de la
carcasa está conformada con preferencia igual que la primera
superficie de desvío como superficie oblicua.
Para impedir que el plasma se fugue alrededor de
la pared separadora y para fijar la pared separadora a la pletina,
en una forma de ejecución una pieza de obturación de la pared
separadora penetra en un rebajo de la pletina y se fija allí.
A continuación se explica la invención con más
detalle con base en dos ejemplos de ejecución. Aquí muestran:
la figura 1 una representación en corte
esquemática de una forma de ejecución preferida de una pletina con
un fusible de circuito impreso con una pared separadora, que tiene
una superficie de desvío y
la figura 2 una representación en corte
esquemática de otra forma de ejecución de una pletina con un fusible
de circuito impreso con una pared separadora, que tiene dos
superficies de desvío.
La figura 1 muestra una representación en corte
esquemática de una pletina 1 en la región del fusible de circuito
impreso. Este está configurado conforme a la invención de tal modo
que un plasma 2, que se produce durante un cortocircuito, se desvía
de circuitos impresos 4, 6 adyacentes. Las pletinas 1 de este tipo
se usan por ejemplo en aparatos de control y transformadores para
lámparas.
Los circuitos impresos se encuentran normalmente
en el lado inferior de una pletina 1, mientras que las piezas
constructivas electrónicas conectadas están fijadas al lado superior
de la pletina. Un circuito impreso está configurado como fusible 4
y presenta una sección transversal más estrecha que otro circuito
impreso adyacente 6.
Entre el fusible 4 y el circuito impreso
adyacente 6 se encuentra una pared separadora 8 de material
aislante. La pared separadora 8 forma aproximadamente un ángulo
recto con la gran superficie de pletina y tiene en su región
extrema 10 del lado de pletina una pieza de obturación 12. Esta
penetra en un rebajo 14 de la pletina 1 y está fijada allí en
arrastre de fuerza o en unión positiva de forma. Con ello no deben
limitarse ni la capacidad de equipamiento de la pletina 1 ni la
capacidad de montaje. La pieza de obturación 12 puede extenderse
por toda la longitud de la región extrema 10 del lado de la pletina
de la pared separadora 8 o sólo por regiones, e impide que el
plasma 2 que se produce durante un cortocircuito se fugue alrededor
de la pared separadora 8.
En la región extrema 10 del lado de la pletina
por debajo (vista según la figura 1) de la pieza de obturación 12
de la pared separadora 8, que penetra en la pletina 1, está
configurada una superficie de desvío 16 aislante en el lado vuelto
hacia el fusible 4. Esta está configurada en este ejemplo de
ejecución en un resalte 18 en forma de prisma, que se extiende con
preferencia de forma continua por la longitud completa de la pared
separadora 8. El resalte 18 en forma de prisma está configurado de
forma enteriza con la pared separadora 8 y se asienta sobre la
pletina 1, con una superficie 20 que se conecta a la superficie de
desvío 16, en donde la superficie de desvío 16 discurre
oblicuamente a la superficie de pletina. La superficie de desvío 16
del resalte 18 en forma de prisma discurre, como puede verse en la
reproducción, con un ángulo de 45º respecto a la pletina 1 y a la
pared separadora 8.
Sobre la superficie de desvío 16 se refleja y
desvía el plasma 2, que se produce en el caso de un cortocircuito a
causa de la fusión del fusible 4, y precisamente de tal modo que se
mueve hacia fuera de la pletina 1 y del circuito impreso 6
dispuesto al otro lado de la pared separadora 8, y de este modo se
impide un solape del plasma 2 sobre el circuito impreso 6.
En la figura 2 se ha representado
esquemáticamente en corte una segunda forma de ejecución preferida.
En el caso de este ejemplo de ejecución se ha dispuesto una pared
de carcasa 22 de una carcasa, en la que está montada la pletina 1,
a sólo una pequeña distancia del lado inferior de pletina, es decir,
del lado en el que se encuentran los circuitos impresos 4, 6.
En el caso de este ejemplo de ejecución la pared
separadora 8 llega hasta la pared de carcasa 22 y está fijada a la
misma o conformada de forma enteriza con ella.
Sobre la región extrema 24 del lado de la
carcasa de la pared separadora 8 está aplicada una segunda
superficie de desvío 26 del lado de la carcasa o conformada de
forma enteriza con la pared separadora 8. Esta superficie de desvío
26 del lado de la carcasa se encuentra en el mismo lado de la pared
separadora 8 que la superficie de desvío 16 del lado de la pletina,
es decir, en el lado vuelto hacia el fusible 4.
Al igual que la superficie de desvío 16 del lado
de la pletina, la superficie de desvío 26 del lado de la carcasa
puede estar configurada como prisma con un ángulo de 45º con
relación a la pletina 1 y a la pared separadora 8, y se asienta con
una superficie 30 conectada a la superficie de desvío 26 sobre la
pared de carcasa 22 o bien - como en el ejemplo de ejecución
representado - está configurada de forma enteriza con la pared de
carcasa 22. La superficie de desvío 26 del lado de la carcasa 26
está desplazada 90º respecto a la superficie de desvío 16 del lado
de la pletina.
Sobre esta superficie de desvío 26 del lado de
la carcasa impacta el plasma 2 desviado desde la superficie de
desvío 16 del lado de la pletina y se desvía después de tal modo,
que se mueve hacia fuera de la pared separadora 8. Mediante el
doble desvío se mantiene alejado el plasma 2 de una forma todavía
más efectiva que en el ejemplo de ejecución antes descrito, de
interactuar con el circuito impreso 6 adyacente, ya que se desvía
adicionalmente también en un sentido contrapuesto y se conduce a lo
largo de la pared de carcasa, a cierta distancia del fusible 4, a
una región en la que es mínimo el riesgo de un solape sobre
circuitos impresos adyacentes. De este modo no sólo se impide que
los iones negativos que salen del circuito impreso de fusible
lleguen al polo opuesto bajo en ohmios en su recorrido directo, sino
que son enviados adicionalmente también en un desvío lo más largo
posible, accionados por su propio impulso.
Como es natural en lugar de los ángulos de
ajuste de 45º, utilizados en los ejemplos de ejecución antes
descritos, pueden utilizarse también otros ángulos.
En lugar de las superficies de desvío planas
utilizadas en las formas de ejecución puede estar también una
moldura hueca que actúe como difusor, que presente una forma
elíptica o parabólica.
La pared separadora puede estar también
dispuesta entre los segmentos de circuito impreso dispuestos en
forma de U, descritos en el documento EP 0774 887 A2.
Se hace patente una pletina 1 con dos circuitos
impresos 4, 6 adyacentes, de los que uno está configurado como
fusible 4 con una sección transversal estrechada, y entre los cuales
se encuentra una pared separadora 8 aislante. La pared separadora 8
impide que, en el caso de un cortocircuito a causa de la fusión del
fusible 4, el plasma 2 pase al circuito impreso 6 adyacente.
Asimismo se ha previsto sobre la pared separadora 8, en el lado
vuelto hacia el fusible 4, al menos una superficie de desvío 16, 26
sobre de la cual se desvía el plasma 2 hacia fuera del circuito
impreso 6.
\global\parskip0.500000\baselineskip
1
\tabulPletina
2
\tabulPlasma
4
\tabulFusible
6
\tabulCircuito impreso adyacente
8
\tabulPared separadora
10
\tabulRegión extrema del lado de la pletina
12
\tabulPieza de obturación
14
\tabulRebajo
16
\tabulSuperficie de desvío
18
\tabulResalte
20
\tabulSuperficie
22
\tabulPared de carcasa
24
\tabulRegión extrema del lado de la carcasa
26
\tabulSuperficie de desvío (del lado de la carcasa)
28
\tabulResalte (del lado de la carcasa)
30
\tabulSuperficie (del lado de la carcasa)
\global\parskip0.000000\baselineskip
Claims (12)
1. Pletina (1) con circuitos impresos aplicados
sobre la misma para la unión eléctrica de piezas constructivas
electrónicas montadas el lado superior de la pletina (1), que tiene
en el lado inferior de la pletina al menos un fusible de circuito
impreso en forma de fusible (4), en donde al producirse un estado
operativo anormal, en especial un cortocircuito eléctrico, se
interrumpe el circuito de corriente a causa de la fusión y
vaporización del fusible (4) y, al vaporizarse el fusible (4), se
produce plasma (2), en donde entre el fusible (4) y un
cortocircuito 86) adyacente se encuentra una pared separadora (8)
aislante y la citada pared separadora se encuentra en el lado
inferior de la pletina y con su superficie principal, vuelta hacia
el fusible, está situada fundamentalmente en perpendicular respecto
a la superficie de pletina, en donde en el lado de la pared
separadora (8), que está vuelto hacia el fusible (8), está
configurada al menos una superficie de desvío (16) para desviar y
reflejar el plasma (2), caracterizada porque la superficie de
desvío desvía el plasma (2) incidente hacia abajo alejándose de la
pletina (1).
2. Pletina (1) según la reivindicación 1, en
donde la superficie de desvío (16) es una superficie oblicua que
está ajustada oblicuamente con relación a la pared separadora
(8).
3. Pletina (1) según la reivindicación 2, en
donde la superficie de desvío (16) está inclinada con un ángulo de
45º.
4. Pletina (1) según la reivindicación 2, en
donde la superficie de desvío (16) está configurada mediante un
resalte (18) de la pared (8) y el resalte (18) está fijado a la
pared separadora (8) o está conformado de forma enteriza con la
misma, y se extiende por toda la longitud de la pared
separadora.
5. Pletina (1) según la reivindicación 4, en
donde el resalte (18) está configurado prismáticamente.
6. Pletina (1) según la reivindicación 5, en
donde el resalte prismático (18) está configurado sobre la región
extrema (10) del lado de la pletina de la pared separadora (8) y
tiene una superficie (20) conectada a la superficie oblicua, que se
asienta sobre la pletina (1).
7. Pletina (1) según una de las reivindicaciones
anteriores, en donde una pieza de obturación (12) de la pared
separadora (8) se sumerge en un rebajo (14) de la pletina (1).
8. Pletina (1) según una de las reivindicaciones
anteriores con una segunda superficie de desvío (26), que desvía el
plasma (2) reflejado por la primera superficie de desvío (16) hacia
fuera de la pared separadora (8).
9. Pletina (1) según la reivindicación 8, en
donde la pared separadora (8) está conformada sobre la pared de
carcasa (22) de una carcasa que aloja la pletina (1), y la segunda
superficie de desvío (26) está conformada sobre la región extrema
(24) del lado de la carcasa de la pared separadora (8).
10. Pletina (1) según la reivindicación 8, en
donde la segunda superficie de desvío (26) es una superficie de
desvío, que está aplicada oblicuamente con relación a la pared
separadora (8).
11. Pletina (1) según la reivindicación 10, en
donde la segunda superficie de desvío (26) está configurada sobre
un resalte prismático (28).
12. Pletina (1) según la reivindicación 11, en
donde el resalte prismático (28) tiene una superficie (30) que se
conecta a la segunda superficie de desvío (26), que se asienta sobre
la pared de carcasa (22) o está unida a la misma de forma
enteriza.
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