#071 - Fusível Químico

- abril 19, 2018

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O objetivo desta postagem é apresentar o componente eletrônico incomum chamado Chemical Fuse ou Self Control Protector Fuse.

Escrito e desenvolvido por Léo Corradini

Essencialmente é um fusível que funciona de três formas distintas:

- A típica de um fusível, abrindo o circuito quando da ocorrência de um curto circuito.
- Excesso de calor externo.
- E a novidade, sendo desarmado por um comando externo.

Símbolo típico

Ele nasceu praticamente junto com as baterias de Lítio-íon, como consequência de uma característica intrínseca desse tipo de bateria, ou seja, o fato da célula não suportar sobretensão, tipicamente acima de 4,2 volts, no ciclo de carga.

Esse fusível é usado no sistema de proteção secundário dos gerenciadores de carga e descarga dos conjuntos de células de lítio-íon.

Assim, quando, por qualquer motivo, o sistema primário de proteção falhar o sistema secundário entre em ação é evita que o pior aconteça, o que poderia resultar em sobreaquecimento e incêndio da bateria.

Nele existem dois fusíveis em série compostos por ligas de baixo ponto de fusão formando pontes elétricas entre os terminais de entrada e um ponto de ligação central que é ligado a um resistor que serve de elemento de aquecimento e funciona conectado externamente a um MOSFet atrelado a um circuito que monitora as tensões em cada célula de Lítio-íon.

Circuito de proteção típico

Quando o circuito de gerenciamento primário falha, no controle da tensão máxima de carga de cada célula da bateria, o sistema secundário aciona externamente o fusível desligando a fonte de alimentação que carrega as células protegendo-as de sobretensão.

O fusível químico não é rearmável, mesmo porque a condição que o acionou é catastrófica.

O nome "fusível químico" se deve a forma como ele funciona, quando é acionado externamente ou por excesso de calor.

Quando qualquer uma das células de lítio-íon sobreaquece, por falha do sistema primário de controle, aciona o sistema secundário que liga o resistor de aquecimento do fusível, causando o derretimento da liga de baixo ponto de fusão.

Uma vez derretidas, as ligas metálicas são empurradas para seus terminais de suporte por uma substância isolante que também foi derretida pelo calor gerado no resistor, causando a abertura do circuito elétrico.
A natureza química dessa substância não é mencionada pelo fabricante, suponho que a sua fórmula é guardada a sete chaves.

Espero que esse texto tenha ajudado a esclarecer um pouco mais sobre esse componente misterioso presente em praticamente todas as PCIs gerenciadoras de carga e descarga das baterias de notebook.