Wytęż wzrok i znajdź bezpiecznik!

W ostatnich latach gniazda bezpieczników zaczęły znikać z tylnych ścianek urządzeń i dzisiaj próżno już szukać nowego sprzętu konsumenckiego, który by je jeszcze miał. Bezpieczniki przestały być dostępne dla użytkowników, niemniej nadal były montowane na płytkach drukowanych, tyle że były wymieniane przez serwis. Dzisiaj wymienna wkładka 5×20 jest nawet na PCB rzadkością i wszystko wskazuje na to, że jej długa kariera w elektronice dobiega końca.

Nie znaczy to, że bezpieczniki zniknęły. Po prostu doszliśmy do takiego momentu, że przepalenie się jest równoznaczne z tym, że sprzęt uległ na tyle poważnej awarii, iż wymiana wkładki na nową i tak by nic nie dała. W urządzeniach zasilanych z sieci bezpiecznik topikowy nadal jest montowany na wejściu z uwagi na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa, ale jego funkcja pełniona w układzie jest już znacznie zawężona. Ma on jedynie nie dopuścić do katastrofy takiej jak pożar będący następstwem awarii, czyli musi odciąć sieć przy zwarciu lub przepięciu, nie dopuszczając do powstania łuku elektrycznego i wzrostu temperatury. Spalony bezpiecznik nie daje obecnie żadnej nadziei, że obwody elektroniczne, które on zabezpiecza, jeszcze się do czegokolwiek przydadzą. Istotne jest, aby zepsuty sprzęt nie spowodował pożaru całego mieszkania.

W tak zdefiniowanej rzeczywistości montowanie gniazda na tylnej ściance nie ma sensu, a na płytkach drukowanych bezpiecznik też jest dzisiaj elementem niewymiennym, lutowanym na stałe razem z całą resztą komponentów.

Podobne zmiany widać w obwodach niskonapięciowych. Z nich także zniknęły elementy zabezpieczające w formie wymiennej. Z powodu postępującej miniaturyzacji tradycyjny bezpiecznik jest po prostu za duży i często za mało czuły oraz zbyt wolny. Niewielkie prądy płynące w takich aplikacjach oraz wrażliwe na przetężenia obwody nie pasują do wolnej charakterystyki działania opartej na czekaniu na rozgrzanie i przepalenie drutu topika. Razem z powszechnym brakiem miejsca na płytkach takie czynniki wyrugowały bezpieczniki szklane całkowicie z użycia. Ich rolę przejęły specjalistyczne układy półprzewodnikowe, tzw. zintegrowane przełączniki tranzystorowe z wbudowanymi ogranicznikami prądu (eFuse). W miejscach krytycznych z punktu widzenia bezpieczeństwa na płytkach instalowane są miniaturowe wersje polimerowe, a więc powracające automatycznie po ustaniu przeciążenia. Wersje SMD z topikiem też są, ale pełnią funkcję dodatkowego zabezpieczenia jako ochrona wymagana przez normy, np. w sprzęcie zasilanym z akumulatorów litowych.

Powyższe zmiany najbardziej widać w sprzęcie konsumenckim, niemniej eliminację bezpieczników da się dostrzec w całej technice, także tej profesjonalnej, a nawet w motoryzacji. Im aplikacja jest w większym stopniu kategoryzowana jako mobilna, małej mocy, tym te procesy mają silniejsze oddziaływanie.

Ilościowo różnego typu elementów ochronnych na płytkach drukowanych jest obecnie znacznie więcej niż kiedyś, bo sprzęt jest coraz bardziej rozbudowany, obwody podatniejsze na awarie, a napięcia i prądy coraz mniejsze. Ale większość zmian idzie w tym kierunku, aby aktywacja zabezpieczenia była odwracalna, a sprzęt nie dał się popsuć, nawet celowo.

Opowieści o serwisantach wymieniających w telewizorach za 100 zł bezpiecznik kosztujący 1 zł zostały wysłuchane przez producentów elektroniki. Dzisiaj naprawa serwisowa urządzenia w domu klienta jest już abstrakcją, a nawet jeśliby jakimś cudem do niej doszło, to bezpiecznik i tak nie będzie wymieniony.

Robert Magdziak