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ELETTRONICA OGGI 502 - MAGGIO 2022 57 COMPONENTS PROTECTION ICS Impianti, apparecchiature elettriche, sistemi e dispositivi elettronici richiedono tutti, in forme diverse a seconda dell’applicazione, una qualche forma di protezione da sovratensioni, sovracorrenti, interferenze elettromagnetiche (EMI), scariche elettrostatiche (ESD) e temperature eccessive. La forma più elementare di protezione di un circuito elettrico consiste nell’introdurre un componente (talvolta sacrificale) che disconnetta dall’alimentazione il circuito da proteggere qualora un determinato parametro oltrepassi il limite di sicurezza imposto in fase di progetto. Fusibili e interruttori differenziali e magnetotermici sono gli elementi più comuni a protezione degli impianti residenziali, commerciali e industriali. Stando a uno studio pubblicato da General Research Store , dispositivi di questo tipo hanno un mercato il cui fatturato globale, stimato in 369,48 milioni di dollari nel 2021, crescerà con un Cagr del 6,2% fino al 2027. Il variegato mercato della protezione elettrica è stato oggetto di uno studio pubblicato da Grand View Research con il titolo Circuit Protection Market Size, Share & Trends Analysis Report By Product (HD Pro, Circuit Breaker, Fuse, GFCI, Inrush Current Limiter) . Con un fatturato globale (stimato nel 2020) di 44,75 miliardi di dollari è un mercato che, pur avendo drammaticamente risentito degli effetti della pandemia e delle guerre commerciali, continuerà a crescere con un robusto Cagr del 6,7% fino al 2028. A spingere l’adozionedi questi sistemi di protezione saranno tanto l’aumento del numero di dispositivi connessi in rete quanto la crescente sensibilità nei confronti della qualità e dell’aderenza a standard sempre più stringenti dei moderni prodotti elettronici nei più svariati segmenti applicativi. La protezione dei circuiti elettronici Massimo Giussani Con la miniaturizzazione dei dispositivi cresce la domanda di circuiti integrati per la protezione da sovratensioni, sovratemperature e correnti eccessive Fig. 1 – Schema di principio di un tipico eFuse (Fonte: Texas Instruments) Elettronica da proteggere L’alto livello di integrazione dei moderni dispositivi elettronici è spesso associato, oltre ai desiderati aumenti delle prestazioni e alla riduzione delle dimensioni dei chip, anche a un incremento delle correnti e a un concomitante abbassamento delle tensioni di alimentazione e delle rispettive tolleranze. Nonè infrequente incontrare circuiti logici Vlsi e Fpga che richiedono di essere alimentati a 1V, con una tolleranza di pochi punti percentuali, pena il danneggiamento del chip. In questi casi diventa di fondamentale importanza ricorrere a circuiti di protezione che rispondano rapidamente ad eventuali sovratensioni o interferenze, producendo un livello di tensione di alimentazione altamente stabile. Più in generale i circuiti di protezione possono impiegare una molteplicità di dispositivi: fusibili per proteggere dalle sovracorrenti, termofusibili per evitare sovrariscaldamenti, varistori e diodi TSV per domare i picchi transitori di tensione, scaricatori a gas per proteggersi dalle scariche atmosferiche. Tra i componenti più comuni figurano i termistori NTC e PTC che trovano impiego tanto nel controllo della temperatura quanto nella limitazione delle sovracorrenti associate ai transitori di avvio e alle condizioni di sovraccarico o