Les fusibles à semi-conducteurs sont des dispositifs de protection de courant qui déconnectent un circuit ou un appareil lorsqu’une limite de courant prédéfinie est atteinte. Ils sont un remplacement très populaire pour les fusibles à courant alternatif (AC) et à courant continu (DC) dans de nombreux domaines. Tout courant excessif provoquera l’ouverture du circuit par un fusible à semi-conducteur et évitera d’endommager le circuit. Les fusibles à semi-conducteurs sont principalement utilisés pour la protection des semi-conducteurs, car ils protègent les composants électroniques, tels que les diodes, les transistors et les circuits intégrés (CI).
Les premiers fusibles électriques ou de type filaire utilisaient un morceau de conducteur à l’intérieur d’un blindage protecteur, tel que du verre ou un autre matériau protecteur et ignifuge. Lorsque la valeur nominale du fusible a été dépassée, le conducteur du fusible s’est vaporisé et a coupé l’alimentation du circuit de protection, et le fusible a été remplacé. Ce mécanisme est toujours utilisé pour les applications non critiques.
Les disjoncteurs sont des dispositifs de protection électromagnétiques et réarmables AC et DC. Un disjoncteur de 30 ampères (A) peut être conçu pour déclencher ou couper le circuit à plus de 30 A. Dans la plupart des cas, un disjoncteur peut être réinitialisé en basculant à nouveau l’interrupteur à bascule sur la position « marche ». Si une tentative est faite pour réinitialiser un disjoncteur qui a toujours une surcharge de courant, le circuit ne se mettra pas sous tension. Cela rend le disjoncteur très populaire pour tous les endroits, y compris les maisons.
Les fusibles à semi-conducteurs sont plus petits que les fusibles en verre, qui ont un tube de verre avec des couvercles de connexion à chaque extrémité. Un tube en verre mesure environ 2.54 cm de long avec un matériau de fusible visible qui permet de vérifier facilement si un fusible en verre fonctionne toujours. Le matériau conducteur d’un fusible en verre peut être plus fin qu’une mèche de cheveux humains. Comme les fusibles en verre, les fusibles semi-conducteurs peuvent être montés sur des cartes de circuits imprimés (PCB), ou ils peuvent être à l’intérieur de porte-fusibles spéciaux. Les fusibles à semi-conducteurs pourraient être moins de cinq fois supérieurs aux fusibles en verre équivalents.
En général, les fusibles à semi-conducteurs présentent des avantages par rapport aux fusibles à fil et aux disjoncteurs, car le temps de réponse rapide évite d’endommager les équipements électroniques et électriques. Les fusibles plus anciens sont également évalués en fonction des temps de réponse. Les fusibles à fusion rapide s’ouvrent rapidement lorsque les limites de courant sont atteintes, tandis que les fusibles à fusion lente sont utilisés pour tolérer des surintensités momentanées, comme lors des démarrages de moteurs et des démarrages à froid d’équipements électroniques. Le démarrage d’un moteur électrique implique des courants de démarrage transitoires qui peuvent être environ 30 % supérieurs au courant de fonctionnement permanent, et la résistance électrique de la plupart des appareils diminue avec les baisses de température. En fonction du climat local, certains appareils électroniques ont une séquence de préchauffage de pré-démarrage définie pour gérer les surintensités potentielles au démarrage.