Un fusible peut-il être placé après une charge?

Considérant que le traitement régulier d'un fusible est de le placer du côté positif, "avant" une charge, est-ce juste une pratique courante ou est-il soutenu par une raison réelle?

Un fusible peut-il être placé du côté négatif, "après" une charge? Considérant que 1, il existe une école de pensée selon laquelle le courant circule du côté négatif vers le côté positif, et 2, le courant doit être égal à tous les points d'un circuit en série (c'est pourquoi une résistance peut aller de chaque côté d'une led et encore réguler le courant). Y a-t-il une raison particulière pour laquelle le fusible est placé du côté positif en dehors de la simple convention?

Et d'ailleurs, un fusible peut-il être placé au milieu d'un circuit?

Selon ce que le fusible est conçu pour protéger et quel comportement est souhaité lorsque le fusible saute, il peut potentiellement être placé n'importe où en série dans le circuit qui doit être interrompu en cas de défaut.

Pour un circuit simple comme celui-ci, les 3 emplacements de fusibles indiqués sont valides et protégeront la LED, le pilote CL25 et la batterie en cas de problème:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Pour quelque chose d'un peu plus complexe comme celui-ci, notez que le fusible F2 protège la charge sans protéger le régulateur, tandis que le fusible F1 protège le régulateur, tout en ne protégeant pas la charge pour des courants de charge inférieurs aux limites de fusion de F1:

^{simuler ce circuit}

Dans de telles situations, l'utilisation de plusieurs fusibles pour protéger des sous-circuits individuels est courante.

Notez également que le circuit devenant de plus en plus complexe, le fait d'avoir un fusible sur le chemin de retour à la terre devient de plus en plus indésirable: un fusible "typique" introduit nécessairement une certaine résistance dans le chemin, du fait même que l'échauffement de cette résistance en raison du courant qui le traverse provoque le fusible à sauter. Un courant changeant à travers le retour à la terre garantit donc une tension changeante à travers le fusible, et donc une tension de terre variable comme vu par les parties suivantes du circuit.

Cela peut être sans importance dans les conceptions à faible courant, où la tension générée à travers le fusible, même à une charge maximale conforme aux spécifications, est insignifiante par rapport aux tensions du circuit. Ainsi, vous verrez un fusible de retour sur certains circuits automobiles.

Dans tous les autres cas, ce comportement de tension de terre variable n'est pas souhaitable, donc les fusibles au retour de terre seraient évités.

Comme suggéré par rawbrawb , une note de bas de page expliquant pourquoi les fusibles côté bas sont évités dans les conceptions à tension plus élevée, c'est-à-dire lorsque la tension d'alimentation est soit CC, soit CA à la tension secteur ou suffisamment élevée pour être nocive ou douloureuse au toucher accidentel:

Le retour à la terre est également le chemin de retour "sans tension" ou de sécurité pour un circuit, essentiellement zéro volt, sûr au toucher et dans les circuits avec une alimentation non isolée, souvent connectés au châssis de l'appareil et éventuellement à la terre du bâtiment.

Une perception naturelle dans un appareil non opérationnel est qu'à l'exception de la ligne d'alimentation elle-même, le reste du circuit doit pouvoir être touché en toute sécurité. Lorsqu'un tel dispositif est fusionné sur le chemin de retour, le reste du circuit monte à la tension d'alimentation, c'est-à-dire qu'il est "sous tension" ou électriquement "chaud" lorsque le fusible saute, car il n'y a plus de chemin de retour. Toucher de telles parties "chaudes" du circuit (à peu près tout le circuit) ferait alors de l'être humain le chemin de retour de la tension d'alimentation.

Jusqu'à ce que les humains obtiennent des améliorations biologiques qui intègrent des fusibles internes, cela expose les utilisateurs à un risque potentiel d'électrocution ou de blessure lors du diagnostic de l'appareil, à partir de ce qui aurait dû être un circuit «mort». Par conséquent, dans les appareils à haute tension, avoir le fusible sur le côté haut est à peu près obligatoire. Oui, des fusibles supplémentaires pour des sous-circuits individuels peuvent également être utilisés, pour les sections basse tension par exemple.

Un fusible "après" la charge changerait votre référence au sol, ce qui rendrait plus difficile la prise de mesures précises sur la charge. La plupart du temps, la référence au sol d'un compteur est simplement fixée au châssis. Et bien qu'il y ait une tension sur la borne haute de la charge, aucun courant ne circule.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Vous aurez également une chance assez élevée que le fusible soit court-circuité par le boîtier du châssis, que ce soit conscient ou accidentel, car personne ne s'attend à un fusible dans cette position. Lorsque vous mesurez la résistance alors que le circuit est hors tension, le fusible ressemble à un court-circuit et la charge apparaît comme connectée directement alors qu'elle ne l'est pas.

Et notez que lorsque le fusible saute, la charge sera toujours connectée à une alimentation sous tension, ce qui est une situation dangereuse.

Placer le fusible avant la charge (dans votre langue par «avant» vous entendez le potentiel le plus élevé) est purement une convention de sécurité. En cas de défaut, il isole la charge de la source de tension. La raison pour laquelle le fusible saute est toujours à cause d'un défaut, ce défaut peut avoir des implications en matière de sécurité, de cette façon au moins le système devient à sécurité intégrée.

Si le fusible a été placé `` après '' la charge (par après dans votre langue, cela signifie vers le potentiel le plus bas), le potentiel de la source pourrait toujours être présent et dangereux à la charge même si l'appareil ne fonctionne pas et peut même avoir un défaut critique .

Vous devriez vraiment dire «placé vers le plus grand potentiel» (ce qui peut être négatif). Comme tout circuit est une boucle, il n'y a ni avant ni après.

Le but d'un fusible est de déconnecter les surintensités. Pour décider où placer les fusibles, vous devez réfléchir à l'endroit où les surintensités peuvent potentiellement circuler en cas de défaut, au meilleur endroit pour les déconnecter et à l'impact que l'ouverture des fusibles aura sur les tensions de votre système.

Si votre circuit est aussi simple qu'une source flottante entraînant une charge flottante, peu importe de quel côté vous le mettez ou même si vous le placez au milieu entre une paire de charges connectées en série. Il déconnectera la surintensité de toute façon.

Dans les circuits plus complexes, il est normal de désigner un nœud du circuit comme "masse du circuit" ou "0V". Selon l'application, ce nœud peut être connecté ou non à la "terre de réseau" et / ou à la masse générale de la terre. La plupart des charges de votre circuit auront une extrémité connectée à la "masse du circuit".

Les rails d'alimentation peuvent être positifs, négatifs ou même CA par rapport à la terre du circuit.

Dans de tels circuits, la pratique normale consiste à éloigner le fusible de la masse du circuit. De cette façon, ainsi que la protection contre un défaut où la charge court-circuite, ce sont deux bornes, il protège également contre les défauts où la borne d'alimentation de la charge est en quelque sorte court-circuitée à la terre du circuit. Cela signifie également que lorsque le fusible saute, la charge n'a pas de tension par rapport à la terre du circuit, ce qui est généralement considéré comme une bonne chose (surtout si la terre du circuit est référencée à la terre du réseau).

La fusion de l'extrémité référencée à la terre d'un appareil peut signifier que si / lorsque le fusible saute, une connexion qui était normalement au potentiel de terre (approximativement) augmente à une tension dangereuse. Certaines normes électriques interdisent les fusibles dans les conducteurs neutres pour cette raison. Même dans un système qui n'implique pas de tensions dangereuses, une telle augmentation de tension peut provoquer des dommages.

Dans un système DC à rail divisé ou un système AC multiphasé, la fusion du conducteur neutre peut entraîner des surtensions car des charges sur différents pôles / phases finissent en série.

Cependant, tous les circuits ne correspondent pas à ce modèle et dans de tels cas, vous devez réfléchir à l'endroit où les surintensités peuvent circuler et comment vous protéger contre eux. Dans certains cas, il peut être jugé nécessaire d'inclure plus d'un fusible (ou mieux encore un disjoncteur de déclenchement commun multipolaire) pour assurer une protection adéquate. Cela est particulièrement vrai lorsque vous commencez à traiter des sorties de style "collecteur ouvert" qui commutent l'extrémité "masse" de l'appareil.