È possibile posizionare un fusibile dopo un carico?

Considerando che il trattamento regolare di un fusibile consiste nel metterlo sul lato positivo, "prima" di un carico, è solo una pratica comune o è sostenuta da un motivo reale?

È possibile posizionare un fusibile sul lato negativo, "dopo" un carico? Considerando che 1, esiste una scuola di pensiero secondo cui la corrente scorre dal lato negativo al lato positivo e 2, la corrente dovrebbe essere uguale in tutti i punti di un circuito in serie (motivo per cui un resistore può andare su entrambi i lati di un led e ancora regolare la corrente). C'è qualche motivo specifico per cui la miccia è posizionata sul lato positivo a parte una semplice convenzione?

E del resto, è possibile posizionare un fusibile nel mezzo di un circuito?

A seconda di ciò che il fusibile è progettato per proteggere e di quale comportamento si desidera quando il fusibile si brucia, potrebbe potenzialmente essere collocato in qualsiasi punto in serie nel circuito che deve essere interrotto in condizioni di guasto.

Per un circuito semplice come questo, tutte e 3 le posizioni dei fusibili mostrate sono valide e proteggeranno il LED, il driver CL25 e la batteria nel caso qualcosa vada storto:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Per qualcosa di leggermente più complesso come questo, notare che il fusibile F2 protegge il carico senza proteggere il regolatore, mentre il fusibile F1 protegge il regolatore, senza proteggere il carico per correnti di carico inferiori ai limiti di fusione di F1:

^{simula questo circuito}

In tali situazioni, l'uso di più fusibili per proteggere i singoli sottocircuiti è comune.

Si noti inoltre che man mano che il circuito diventa più complesso, avere una miccia sul percorso di ritorno a terra diventa sempre più indesiderabile: una miccia "tipica" introduce necessariamente una certa resistenza nel percorso, dal fatto stesso che il riscaldamento di questa resistenza dovuto alla corrente attraverso esso provoca la miccia da bruciare. Una corrente variabile attraverso il ritorno di terra garantisce quindi una tensione variabile attraverso il fusibile, e quindi una tensione di terra variabile come visto dalle seguenti parti del circuito.

Ciò può essere irrilevante nei progetti a bassa corrente, in cui la tensione generata attraverso il fusibile anche al massimo carico entro le specifiche è insignificante rispetto alle tensioni del circuito. Pertanto, vedrai un fusibile del percorso di ritorno su alcuni circuiti automobilistici.

In tutti gli altri casi, questo comportamento variabile della tensione di terra è indesiderabile, pertanto si eviterebbero i fusibili sul ritorno di terra.

Come suggerito da rawbrawb , una nota a piè di pagina sul motivo per cui la fusione lato basso viene evitata nei progetti a tensione più elevata, vale a dire dove la tensione di alimentazione è CC o CA a tensione di rete o tensione sufficientemente alta da essere dannosa o dolorosa al tocco accidentale:

Il ritorno a terra è anche il "nessun voltaggio" o percorso di ritorno di sicurezza per un circuito, essenzialmente zero volt, sicuro da toccare, e in circuiti con un alimentatore non isolato, spesso collegato al telaio del dispositivo e infine alla terra della costruzione.

Una percezione naturale in un dispositivo non operativo è che a parte la linea di alimentazione stessa, il resto del circuito dovrebbe essere sicuro da toccare. Quando un tale dispositivo viene fuso sul percorso di ritorno, il resto del circuito salirà alla tensione di alimentazione, in altre parole sarà "attivo" o elettricamente "caldo" quando il fusibile si brucia, poiché ora non esiste alcun percorso di ritorno. Toccare tali parti "calde" del circuito (praticamente tutto il circuito) renderebbe l'essere umano il percorso di ritorno per la tensione di alimentazione.

Fino a quando gli esseri umani non ottengono bioenhancements che incorporano micce interne, questo espone gli utenti al potenziale rischio di elettrocuzione o lesioni durante la diagnosi del dispositivo, da quello che avrebbe dovuto essere un circuito "morto". Quindi, nei dispositivi ad alta tensione, avere il fusibile sul lato alto è praticamente obbligatorio. Sì, è possibile utilizzare anche fusibili aggiuntivi per singoli sottocircuiti, ad esempio per le sezioni a bassa tensione.

Un fusibile "dopo" il carico cambierebbe il riferimento di terra, rendendo più difficile effettuare misurazioni accurate sul carico. Il più delle volte il riferimento al suolo di un metro viene semplicemente agganciato al telaio. E sebbene ci sia una tensione sul terminale alto del carico, non fluirà corrente.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Inoltre, avrai una probabilità abbastanza alta che il fusibile sia cortocircuitato dall'alloggiamento del telaio, sia esso consapevole o accidentale, poiché nessuno si aspetta un fusibile in quella posizione. Quando si misura la resistenza mentre il circuito è spento, il fusibile sembra corto e il carico appare come se fosse collegato direttamente mentre non lo è.

E notare che quando il fusibile si brucia, il carico sarà comunque collegato all'alimentazione in tensione che è una situazione pericolosa.

Posizionare il fusibile prima del carico (nella tua lingua per "prima" intendi il massimo potenziale) è puramente una convenzione di sicurezza. In caso di guasto isola il carico dalla sorgente di tensione. Il motivo per cui il fusibile si brucia è sempre a causa di un guasto, tale guasto può avere implicazioni di sicurezza, in questo modo almeno il sistema diventa sicuro.

Se il fusibile fosse posizionato "dopo" il carico (dopo nella tua lingua questo significa verso il potenziale più basso), il potenziale di origine potrebbe essere ancora presente e pericoloso al carico anche se il dispositivo non funziona e potrebbe anche avere un guasto critico .

Davvero dovresti dire "posizionato verso il più grande potenziale" (che potrebbe essere negativo). Poiché ogni circuito è un circuito, non c'è prima o dopo.

Il punto di un fusibile è di disconnettere le sovracorrenti. Per decidere dove posizionare i fusibili, è necessario pensare a dove possono potenzialmente fluire le sovracorrenti in condizioni di guasto, dove meglio scollegarli e quale impatto avrà l'apertura dei fusibili sulle tensioni del sistema.

Se il tuo circuito è semplice come una sorgente flottante che guida un carico fluttuante, in realtà non importa da che parte lo metti o anche se lo metti nel mezzo tra una coppia di carichi collegati in serie. Disconnetterà la sovracorrente in entrambi i modi.

In circuiti più complessi è normale designare un nodo nel circuito come "terra del circuito" o "0V". A seconda dell'applicazione, questo nodo può o meno essere collegato alla "terra di rete" e / o alla massa generale della terra. La maggior parte dei carichi nel circuito avrà un'estremità collegata alla "massa del circuito".

I binari di alimentazione possono essere positivi, negativi o addirittura CA rispetto alla terra del circuito.

In tali circuiti la pratica normale sarebbe quella di mettere il fusibile lontano dalla terra del circuito. In questo modo, oltre a proteggere da un guasto in cui il carico è in corto tra i suoi due terminali, protegge anche da guasti in cui il terminale di alimentazione del carico viene in qualche modo cortocircuitato verso la terra del circuito. Significa anche che quando il fusibile salta il carico non ha una tensione relativa alla massa del circuito, che di solito è considerata una buona cosa (specialmente se la terra del circuito è riferita alla terra della rete).

La fusione dell'estremità di terra di un dispositivo può significare che se / quando il fusibile salta una connessione che era normalmente al potenziale (approssimativamente) di terra sale a una tensione pericolosa. Per questo motivo alcuni standard elettrici vietano i fusibili nei conduttori neutri. Anche in un sistema che non comporta tensioni pericolose un tale aumento di tensione può causare danni.

In un sistema CC a binario diviso o in un sistema CA multifase la fusione del conduttore neutro può causare sovratensioni poiché i carichi su diversi poli / fasi finiscono in serie.

Tuttavia, non tutti i circuiti si adattano a quel modello e in questi casi devi pensare a dove possono fluire le sovracorrenti e come proteggerli. In alcuni casi può essere ritenuto necessario includere più di un fusibile (o meglio ancora un interruttore multipolare a scatto comune) per fornire una protezione adeguata. Ciò è particolarmente vero quando si inizia a gestire output in stile "open collector" che commutano l'estremità "ground" del dispositivo.