Можно ли установить предохранитель после нагрузки?

Учитывая, что регулярное обращение с плавким предохранителем заключается в том, чтобы поместить его на положительную сторону, «перед» нагрузкой, это обычная практика, или это вызвано реальной причиной?

Можно ли установить предохранитель на отрицательную сторону «после» нагрузки? Учитывая, что 1, существует точка зрения, что ток течет с отрицательной стороны на положительную сторону, а 2, ток должен быть одинаковым во всех точках последовательной цепи (именно поэтому резистор может идти по обе стороны от светодиода и до сих пор регулируют ток). Есть ли какая-то конкретная причина, по которой предохранитель расположен на положительной стороне, помимо обычного соглашения?

И в этом отношении, может ли плавкий предохранитель быть помещен в середину цепи?

В зависимости от того, какой предохранитель предназначен для защиты и какое поведение желательно, когда предохранитель перегорел, он может быть размещен в любом месте последовательно в цепи, которая должна быть прервана в случае неисправности.

Для простой схемы, подобной этой, все 3 показанных расположения предохранителей действительны и защитят светодиод, драйвер CL25 и аккумулятор на случай, если что-то пойдет не так:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Для чего-то более сложного, подобного этому, обратите внимание, что предохранитель F2 защищает нагрузку без защиты регулятора, в то время как предохранитель F1 защищает регулятор, но не защищает нагрузку при токах нагрузки ниже предела плавления F1:

^{смоделировать эту схему}

В таких ситуациях использование нескольких предохранителей для защиты отдельных подсхем является обычным явлением.

Также обратите внимание на то, что по мере усложнения схемы наличие предохранителя на пути возврата земли становится все более нежелательным: «типичный» предохранитель обязательно вносит некоторое сопротивление в путь, поскольку сам нагрев этого сопротивления из-за тока через него вызывает взрыватель, чтобы взорвать. Таким образом, изменяющийся ток через заземление обеспечивает изменяющееся напряжение на предохранителе и, следовательно, изменяющееся напряжение заземления, как видно из следующих частей схемы.

Это может быть несущественным в слаботочных конструкциях, где напряжение, генерируемое на предохранителе даже при максимальной нагрузке в пределах спецификации, является незначительным по сравнению с напряжениями цепи. Таким образом, вы увидите предохранитель обратного пути на некоторых автомобильных цепях.

Во всех других случаях такое поведение при переменном напряжении на земле нежелательно, поэтому следует избегать плавких предохранителей при возврате на землю.

Как предлагает rawbrawb , сноска о том, почему избегают плавления на нижней стороне в конструкциях с более высоким напряжением, то есть когда напряжение питания равно постоянному или переменному току при сетевом напряжении или достаточно высоком напряжении, которое может быть вредным или болезненным для случайного прикосновения:

Возврат заземления также является «нулевым напряжением» или безопасным обратным каналом для цепи, по существу нулевого напряжения, безопасной для прикосновения, и в цепях с неизолированным источником питания, часто подключаемых к корпусу устройства и, в конечном итоге, к заземлению здания.

Естественное восприятие неработающего устройства состоит в том, что, кроме самой линии питания, остальная цепь должна быть безопасной для прикосновения. Когда такое устройство перегорает на обратном тракте, остальная часть цепи поднимается до напряжения питания, другими словами, когда плавкий предохранитель перегорает, он будет «под напряжением» или электрически «горячим», поскольку в настоящее время обратного тракта нет. Прикосновение к таким «горячим» частям схемы (в значительной степени ко всей цепи) сделало бы человека обратным путем для напряжения питания.

До тех пор, пока люди не получат биоусилители, которые включают в себя внутренние предохранители, это подвергает пользователей потенциальному риску поражения электрическим током или травмы во время диагностики устройства из того, что должно было быть «мертвым» контуром. Следовательно, в высоковольтных устройствах наличие предохранителя на стороне высокого напряжения является в значительной степени обязательным. Да, дополнительные предохранители для отдельных подсхем могут также использоваться, например, для секций низкого напряжения.

Предохранитель «после» нагрузки изменит ваше задание на землю, что затруднит точные измерения нагрузки. Большую часть времени наземное задание метра просто обрезается до шасси. И хотя на верхнем выводе нагрузки будет напряжение, ток не будет течь.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Кроме того, у вас будет довольно высокая вероятность того, что предохранитель будет закорочен корпусом шасси, будь то в курсе или случайно, так как никто не ожидает предохранитель в этом положении. При измерении сопротивления, когда цепь отключена, предохранитель выглядит как короткое замыкание, а нагрузка выглядит как подключенная напрямую, а это не так.

И обратите внимание, что при перегорании предохранителя нагрузка все равно будет подключена к источнику питания под напряжением, что является небезопасной ситуацией.

Установка предохранителя перед нагрузкой (на вашем языке «перед» вы подразумеваете наибольший потенциал) - это просто соглашение по безопасности. В случае неисправности он изолирует нагрузку от источника напряжения. Причина, по которой плавкий предохранитель перегорает, всегда связана с неисправностью, которая может иметь последствия для безопасности, так что, по крайней мере, система становится отказоустойчивой.

Если предохранитель был установлен «после» нагрузки (на вашем языке это означает «наименьший потенциал»), потенциал источника все еще может присутствовать и быть опасным при нагрузке, даже если устройство не работает и может даже иметь критическую неисправность. ,

На самом деле вы должны сказать «помещен в сторону наибольшего потенциала» (который может быть отрицательным). Поскольку любая цепь является петлей, ее нет ни до, ни после.

Смысл предохранителя - отключение сверхтоков. Чтобы решить, куда устанавливать предохранители, вам нужно подумать о том, где могут возникнуть перенапряжения в условиях неисправности, где лучше всего их отключить и какое влияние будет иметь открытие предохранителей на напряжения в вашей системе.

Если ваша схема такая же простая, как плавающий источник, приводящий в движение плавающую нагрузку, на самом деле не имеет значения, на какую сторону вы ее положите, или даже если вы положите ее посередине между парой нагрузок, соединенных последовательно. Это отключит максимальный ток в любом случае.

В более сложных цепях обычной практикой является обозначение одного узла в цепи как «заземление цепи» или «0 В». В зависимости от применения этот узел может быть подключен или не подключен к «заземлению сети» и / или общей массе заземления. Большинство нагрузок в вашей цепи будет иметь один конец, подключенный к «заземлению цепи».

Силовые шины могут быть положительными, отрицательными или даже переменными относительно заземления цепи.

В таких цепях обычной практикой является удаление предохранителя от заземления. Таким образом, кроме защиты от неисправности, когда нагрузка замыкает накоротко, это две клеммы, она также защищает от неисправностей, когда клемма питания нагрузки как-то замыкается на массу цепи. Это также означает, что когда плавкий предохранитель перегорает, нагрузка не имеет напряжения относительно заземления цепи, что обычно считается хорошим (особенно если заземление цепи связано с заземлением сети).

Плавление заземленного конца устройства может означать, что если / когда предохранитель перегорел, соединение, которое обычно имело (приблизительно) потенциал земли, поднимается до опасного напряжения. По этой причине некоторые электрические стандарты запрещают использование предохранителей в нейтральных проводах. Даже в системе, в которой нет опасного напряжения, такое повышение напряжения может привести к повреждению.

В системе постоянного тока с разделенной шиной или в многофазной системе переменного тока слияние нейтрального провода может привести к перенапряжениям, поскольку нагрузки на разных полюсах / фазах будут последовательно соединены.

Однако не все схемы подходят для этой модели, и в таких случаях вам нужно подумать о том, где могут протекать перегрузки по току и как защититься от них. В некоторых случаях может считаться необязательным включение более одного плавкого предохранителя (или, что еще лучше, многополюсного выключателя с общим расцепителем) для обеспечения адекватной защиты. Это особенно верно, когда вы начинаете работать с выходами в стиле «открытый коллектор», которые переключают «заземляющий» конец устройства.