Presionas el botón de encendido de tu dispositivo y este cobra vida. Lo que no ves ni oyes es la enorme y potencialmente destructiva sobretensión eléctrica que se produce en esa primera fracción de segundo. Este fenómeno se llama corriente de irrupción y, si no se controla, puede degradar lentamente o destruir instantáneamente los componentes electrónicos. Afortunadamente, los ingenieros tienen una solución sencilla y elegante: el termistor PTC .
¿Qué es la corriente de entrada?
La corriente de entrada es una sobretensión momentánea que supera con creces la corriente de funcionamiento normal de un dispositivo. Se produce principalmente cuando se aplica energía por primera vez a circuitos que contienen cargas capacitivas o inductivas, como:
Motores eléctricos (en refrigeradores, herramientas eléctricas, aires acondicionados)
Fuentes de alimentación conmutadas (en ordenadores, televisores, cargadores de teléfonos)
Transformadores
Grandes bancos de condensadores (que inicialmente actúan como un cortocircuito a medida que se cargan)
Este pico de corriente puede ser de 10 a 100 veces superior a la corriente de funcionamiento en estado estacionario. Con el tiempo, esta tensión repetida puede dañar los condensadores, degradar las uniones soldadas, fundir fusibles y provocar fallos prematuros.
The Guardian: Termistor PTC como limitador de corriente de entrada (ICL)
Aquí es donde el termistor PTC (coeficiente de temperatura positivo) resulta ideal como limitador de corriente de entrada. Su propiedad única —aumentar la resistencia al aumentar la temperatura— se aprovecha de forma experta para controlar esta sobretensión.
Así es como funciona, paso a paso:
Estado frío (alta resistencia, baja temperatura): Cuando el dispositivo está apagado y frío, el termistor PTC está a temperatura ambiente y presenta baja resistencia . Se instala en serie con la entrada de alimentación del circuito que se desea proteger.
Al encender (limitación de la sobretensión): Al encender el dispositivo, la enorme corriente de entrada intenta fluir. Dado que el PTC está frío y tiene baja resistencia, inicialmente permite el paso de esta corriente, pero también comienza a calentarse debido a la potencia disipada a través de él (calentamiento I²R).
El "Disparo" (Calentamiento y Protección): En una fracción de segundo, la corriente de entrada calienta rápidamente el termistor PTC. Al calentarse, cruza su punto de Curie o temperatura de conmutación, lo que provoca un aumento drástico de su resistencia .
Estado estable (la nueva normalidad): Este estado de alta resistencia actúa como una suave pendiente, limitando eficazmente la corriente a la mínima corriente necesaria para el funcionamiento normal (la corriente de mantenimiento). El dispositivo ahora funciona con normalidad y el PTC permanece en este estado cálido de alta resistencia, actuando como un componente benigno del circuito.
Reinicio (Enfriamiento): Al apagar el dispositivo, la corriente deja de fluir. El termistor PTC se enfría en un periodo de entre decenas de segundos y unos minutos. Al enfriarse, su resistencia vuelve a su valor mínimo original, preparándose para proteger contra la siguiente corriente de entrada al encender el dispositivo.
Por qué los termistores PTC son perfectos para este trabajo
Simples y pasivos: No requieren circuitos de control externos. Se autorregulan según la física del material.
Altamente confiables: al ser componentes de estado sólido sin partes móviles, son extremadamente confiables y tienen una larga vida útil operativa.
Rentable: Proporcionan una solución robusta y económica a un problema complejo.
Reinicio automático: a diferencia de un fusible que se quema y necesita ser reemplazado, un termistor PTC se reinicia automáticamente después de enfriarse.
Dónde los encontrarás
Los limitadores de corriente de entrada PTC son omnipresentes en la electrónica moderna:
Fuentes de alimentación CA/CC en ordenadores y servidores
Unidades de control de motores industriales
Amplificadores de audio
Sistemas HVAC
Equipos de telecomunicaciones
Conclusión
La próxima vez que encienda su computadora o abra la puerta de su refrigerador, recuerde al pequeño y silencioso héroe que trabaja tras bastidores. Los termistores PTC son limitadores de corriente de entrada magistrales, que se sacrifican momentáneamente para absorber esa destructiva sobretensión inicial. Al pasar suavemente de conductor a resistencia, proporcionan una capa de protección simple, elegante y automática, crucial para la longevidad y la confiabilidad de los dispositivos electrónicos de los que dependemos a diario.
