月: 2023年3月

Qu’est-ce qu’un condensateur électrique à double couche ?

Un condensateur électrique à double couche est un condensateur qui utilise la double couche électrique formée à l’interface entre l’électrode et l’électrolyte pour stocker une charge électrique. Cela se caractérise par une densité d’énergie particulièrement élevée. En raison de leur densité énergétique élevée, ils sont souvent comparés aux batteries rechargeables telles que les batteries nickel-hydrure métallique et les batteries lithium-ion. Toutefois, alors que les batteries impliquent une réaction chimique lors de la charge et de la décharge, les condensateurs électriques à double couche n’adsorbent qu’une charge physique et n’impliquent pas de réaction chimique.

Pour cette raison, les condensateurs électriques à double couche sont inférieurs aux batteries rechargeables en termes de densité énergétique, la quantité d’énergie qui peut être stockée par unité de poids ou de volume. En revanche, ils ont l’avantage de la densité de sortie, la quantité de puissance instantanée qui peut être extraite, et d’une dégradation extrêmement faible des performances due à des charges et décharges répétées.

Utilisations des condensateurs électriques à double couche

Les condensateurs électriques à double couche sont utilisés comme dispositifs de stockage d’énergie. Alors que les batteries rechargeables conviennent aux utilisations qui nécessitent beaucoup d’énergie, les condensateurs électriques à double couche sont choisis lorsqu’une charge et une décharge rapides sont nécessaires et que la durabilité est requise.

Ils sont notamment utilisés dans les alimentations de secours pour les circuits électroniques des appareils mobiles, etc., les imprimantes, les photocopieurs, les brosses à dents électriques et les montres à énergie solaire. Ils sont également utilisés dans le système d’alimentation robotique de la sonde astéroïde Hayabusa et dans la régénération d’énergie lors de la décélération des véhicules.

Principe des condensateurs électriques à double couche

Les condensateurs électrolytiques à double couche utilisent la double couche électrique générée à l’interface des matériaux actifs pour fabriquer le condensateur. La capacité C est définie par la formule “C=εS/d” et, à partir de cette formule, les mesures suivantes sont nécessaires pour augmenter la capacité C :

1. Augmenter la surface (S) du matériau actif.
2. Réduire l’épaisseur de la double couche électrique (d).
3. La constante diélectrique (ε) de l’électrolyte doit être augmentée.

L’électrolyte est constitué d’électrolytes tels que les sels d’ammonium quaternaire et les sels d’imidazolium dissous dans des solvants organiques, tandis que le charbon actif est utilisé comme matériau actif pour les électrodes positives et négatives, et les mesures suivantes sont nécessaires pour augmenter la capacité C :

1. Utiliser du charbon actif à grande surface (petites particules).
2. Utiliser des électrolytes à faible rayon ionique.
3. Utiliser des solvants organiques ayant une constante diélectrique élevée.

La charge et la décharge des condensateurs utilisent l’effet d’une augmentation de la charge à l’interface entre l’électrolyte et les électrodes par paires lorsque les ions positifs et négatifs de l’électrolyte sont adsorbés sur les électrodes respectives. Lorsque la charge stockée est déchargée, les ions sont désorbés de la double couche électrique. Les condensateurs électriques à double couche peuvent être cylindriques ou empilés. Le type cylindrique présente l’avantage d’être facile à produire, car l’électrode positive, l’électrode négative et le séparateur sont simplement empilés, enroulés et placés dans un cylindre, puis remplis d’électrolyte.

Autres informations sur les condensateurs électriques à double couche

1. Durée de vie des condensateurs électriques à double couche

Contrairement aux batteries, les condensateurs électriques à double couche ne subissent pas de réaction chimique pendant la charge et la décharge. C’est pourquoi, alors que la capacité d’une batterie rechargeable diminue considérablement par rapport au stade initial après environ 1 000 cycles, les performances d’un condensateur électrique à double couche sont censées, en principe, ne pas se détériorer, même après 1 million de cycles de charge-décharge. En réalité, la capacité des condensateurs électriques à double couche diminue en raison des facteurs suivants :

• Lors de la charge et de la décharge, le condensateur génère de la chaleur en raison de la résistance interne, ce qui entraîne une détérioration due à l’augmentation de la température, d’où une diminution de la capacité.
• Le taux de dégradation double lorsque la température de l’environnement de fonctionnement augmente de 10°C. (dans un environnement de fonctionnement de 70°C ou moins).
• L’électrolyte se décompose lorsque le condensateur est soumis à une tension supérieure à la limite supérieure de tension de fonctionnement.

Lors de l’utilisation de condensateurs électriques à double couche, il est nécessaire de prendre en compte l’effet sur la durée de vie.Il faut être vigilant quant à l’augmentation de la température et à la polarisation de la tension et du courant lorsqu’ils sont utilisés en série ou en parallèle.

2. Inconvénients des condensateurs électriques à double couche

Les inconvénients des condensateurs électriques à double couche sont les suivants :

Séchage
Ce phénomène se produit lorsque l’électrolyte s’évapore vers l’extérieur de l’encapsulation du condensateur électrique à double couche. Cet inconvénient peut être supprimé en utilisant un électrolyte ayant un point d’ébullition élevé et en réduisant la section d’étanchéité.

Fuite de liquide
Des fuites de liquide peuvent se produire en raison de la détérioration du joint en caoutchouc butyle. L’on peut y remédier en réduisant la taille de la section d’étanchéité afin d’empêcher l’humidité, qui entraîne la détérioration du caoutchouc, de pénétrer à l’intérieur.

Ne peut être utilisé dans des circuits de courant alternatif
Le produit est destiné à un usage électrique secondaire tel que l’alimentation de secours dans les circuits CC et ne peut pas être utilisé dans les circuits CA.

Qu’est-ce qu’un condensateur au tantale ?

Un condensateur au tantale est un type de condensateur électrolytique dans lequel l’oxyde de tantale est utilisé comme diélectrique.

Les condensateurs électrolytiques sont des condensateurs qui utilisent un film d’oxyde d’aluminium ou de tantale comme diélectrique. Les condensateurs au tantale oxydent la surface du métal rare qu’est le tantale pour former du pentoxyde de tantale (Ta2O5), ensuite utilisé comme diélectrique.

Les condensateurs au tantale sont plus petits et ont une durée de vie plus longue que les condensateurs électrolytiques à l’aluminium. Ils se caractérisent par leur résistance aux variations de température et leur bonne réponse en fréquence. En revanche, le matériau principal, le tantale, est très coûteux : le prix est relativement élevé pour un condensateur.

Il existe également un risque de court-circuit entre les électrodes lorsqu’elles sont cassées. Il est donc important de respecter les règles d’utilisation.

Utilisations des condensateurs au tantale

Les condensateurs au tantale ont un large éventail d’utilisations et sont utilisés dans toutes sortes d’équipements électroniques, notamment les téléphones portables, les PC, les consoles de jeux vidéo, les systèmes de navigation automobile et les équipements audio. En raison de leurs caractéristiques supérieures à celles des condensateurs en aluminium en ce qui concerne les hautes fréquences et la température, ils sont utilisés dans les circuits de lissage des alimentations à découpage qui activent et désactivent le courant à des fréquences élevées.

Les condensateurs de découplage qui absorbent les bruits de pointe dans les circuits d’alimentation constituent une autre application idéale. De plus, ils sont également utilisés comme condensateurs de secours pour maintenir temporairement l’alimentation électrique.

Ces dernières années, la miniaturisation a progressé et des produits d’une hauteur de 0,5 mm sont apparus, contribuant à la miniaturisation des téléphones portables, des PC, etc.

Principe des condensateurs au tantale

Les condensateurs au tantale sont constitués d’un pôle chantant, d’un diélectrique et d’une cathode.

1. Anode

Le matériau est le tantale, qui est relié à l’électrode par une tige métallique frittée.

2. Diélectrique

Une fine pellicule de pentoxyde de tantale, oxydée à partir du tantale de l’anode, sert de diélectrique. Une sorte de diode est formée entre le pentoxyde de tantale et la cathode, qui possède une capacité lorsque la polarisation inverse est maintenue, mais un courant important circule lorsqu’une tension directe est appliquée.

C’est pourquoi les condensateurs au tantale ont une polarité. La couche extrêmement fine de pentoxyde de tantale permet d’obtenir une grande capacité.

3. Cathode

Le dioxyde de manganèse ou un polymère conducteur est utilisé comme matériau de cathode pour assurer la continuité entre les électrodes. Les polymères conducteurs ont une résistance plus faible et de meilleures propriétés ESR que le dioxyde de manganèse.

De plus, des métaux conducteurs de courant, tels que l’argent ou le graphite, sont placés entre la cathode et l’électrode afin de réduire la résistance. Les condensateurs électrolytiques à l’aluminium utilisent un électrolyte, dont le défaut est que l’électrolyte s’évapore progressivement et a une durée de vie relativement courte. Les condensateurs au tantale, en revanche, sont entièrement constitués d’un matériau solide et ont donc une longue durée de vie.

Autres informations sur les condensateurs au tantale

1. Précautions d’emploi

La principale cause de défaillance d’un condensateur au tantale est due à un court-circuit localisé dans le diélectrique du condensateur. Lorsqu’il est connecté à un circuit à faible impédance, tel qu’une ligne électrique, un courant important peut se concentrer sur le court-circuit et s’échauffer, entraînant l’inflammation.

Une fois qu’un condensateurs au tantale s’enflamme, il continue à brûler avec des flammes et se consume. C’est pourquoi de nombreux fabricants d’équipements nécessitant une grande fiabilité ou d’équipements constamment sous tension ont totalement interdit l’utilisation de condensateurs au tantale. Même dans les équipements portables alimentés par des piles, des cas de combustion de condensateurs au tantale ont été signalés. Il convient donc d’être prudent et de vérifier les circuits lorsqu’on les utilise.

Les deux mesures générales sont les suivantes : ne jamais appliquer de tension inverse et choisir un condensateur dont la tension nominale présente une marge suffisante par rapport à la tension appliquée au condensateur. En particulier, lorsqu’ils sont utilisés dans des circuits d’alimentation, il est souhaitable d’utiliser des condensateurs dont la tension nominale est au moins deux fois, et si possible trois fois, celle de la tension d’alimentation.

Si le courant d’ondulation est élevé, la chaleur générée à l’intérieur du condensateur peut entraîner une dégradation ; il est donc également efficace de choisir un boîtier plus grand qui présente un avantage en termes de dissipation de la chaleur.

2. Indication de la polarité des condensateurs au tantale

Les condensateurs au tantale sont polarisés. Si la polarité spécifiée est incorrecte, un courant important peut circuler, conduisant à l’inflammation dans le pire des cas. Il est donc nécessaire de comprendre les indications de polarité sur les électrodes.

Les condensateurs au tantale le peuvent être classés en trois types en fonction de leur construction : les condensateurs à puce, les condensateurs à boîtier métallique hermétiquement scellés et les condensateurs à immersion dans la résine, la polarité de ces condensateurs au tantale se lit comme suit

• Type à puce
  Une bande blanche est imprimée sur la surface supérieure du boîtier moulé noir avec la capacité et la tension nominale, l’électrode sous la bande est l’anode.
• Type à boîtier métallique hermétiquement scellé
  Pour les utilisations nécessitant une grande fiabilité, un signe + est imprimé sur la surface du boîtier rond et cylindrique, avec la capacité, la tension nominale, etc. Les fils de connexion du côté du signe + sont les anodes. Le fil conducteur du côté du signe + est l’anode.
• Type à immersion dans la résine
  Construction verticale, mais avec le signe + imprimé sur la surface de la résine, ainsi que la capacité et la tension nominale. Le fil de connexion du côté proche du signe + est l’anode. Les longueurs de fil sont inégales, le fil du côté de la cathode étant plus court.

De même, les condensateurs électrolytiques à l’aluminium, qui sont également polarisés, sont marqués du côté de l’anode. Ils diffèrent des condensateurs au tantale par la façon dont ils sont marqués. Lors du remplacement d’un condensateur électrolytique à l’aluminium par un condensateur au tantale, il faut veiller à ce que la polarité soit correcte.

Qu’est-ce qu’un réseau de transistors ?

Un réseau de transistors est un composant comportant plusieurs transistors dans un même boîtier. Les transistors sont des éléments semi-conducteurs utilisés pour la commutation.

L’avantage de ce composant est qu’il peut contrôler plusieurs relais de sortie et d’autres dispositifs sur une petite surface. S’ils étaient montés individuellement, cela nécessiterait une carte avec une grande surface. Cela peut entraîner des dysfonctionnements dus au bruit, etc. L’utilisation de réseaux de transistors est plus économique et plus fonctionnelle : ils sont plus petits, plus légers et plus résistants au bruit.

Utilisations des réseaux de transistors

Les réseaux de transistors sont largement utilisés dans les microcontrôleurs. Les microcontrôleurs sont des cartes de contrôle fréquemment utilisées dans les appareils électroménagers tels que les machines à laver et sont indispensables à notre vie.

Jusqu’à l’introduction des réseaux de transistors, plusieurs transistors étaient montés en un seul élément. Cela ne posait pas de problème, mais, après l’introduction des réseaux de transistors, des économies d’espace et de coût ont été réalisées. De plus, il n’était plus nécessaire de s’occuper du routage des motifs, l’effort de conception a été réduit et l’immunité au bruit a été améliorée. Aujourd’hui, les réseaux de transistors sont des composants électroniques essentiels des cartes de contrôle.

Principe des réseaux de transistors

Comme mentionné ci-dessus, un réseau de transistors est un composant électronique composé de plusieurs transistors dans un même boîtier. Les transistors sont des éléments semi-conducteurs : ils sont le produit de trois couches de semi-conducteurs de type P et de type N et sont disponibles en tant que transistors de type PNP et de type NPN.

Les deux se comportent normalement comme des isolants dans un circuit, mais lorsqu’une tension est appliquée à la couche centrale, les couches situées aux deux extrémités deviennent conductrices. C’est ainsi que fonctionnent les transistors.

Les transistors sont principalement utilisés comme destination de sortie pour les microcontrôleurs. Avant les années 2000, les transistors bipolaires étaient largement utilisés dans les réseaux de transistors. En effet, les transistors bipolaires peuvent conduire des courants importants et sont très résistants au bruit. Les réseaux de transistors composés de plusieurs d’entre eux en rangée constituaient le courant dominant.

Aujourd’hui, les MOSFET à grande vitesse et à faibles pertes constituent le courant dominant. La plupart des réseaux de transistors ont été remplacés par des réseaux de MOSFET.

Autres informations sur les réseaux de transistors

1. Circuits internes des réseaux de transistors

Il existe différents types de réseaux de transistors en fonction des différents transistors utilisés à l’intérieur.

• FET DMOS
  Capables de contrôler des courants importants et de faibles pertes lorsqu’ils sont utilisés à des courants faibles.
• Transistor bipolaire simple
  Faibles pertes lorsqu’il est utilisé à des courants faibles, mais ne peut pas contrôler des courants importants.
• Transistor bipolaire Darlington
  Peut contrôler des courants importants, mais il y a des pertes lorsqu’il est utilisé à des courants faibles.

Une autre différence réside dans le fait que la logique d’entrée est hautement active, le courant passe lorsqu’un niveau élevé est appliqué à la borne d’entrée, ou faiblement active, le courant passe lorsqu’un niveau faible est appliqué à la borne d’entrée. Les types sont également divisés en fonction de la présence ou non d’une diode de blocage intégrée, qui est nécessaire pour piloter des relais, etc.

2. Réseaux de transistors de type source et de type puits

Il existe deux types de réseaux de transistors, le type source et le type puits, en fonction du type de courant de sortie. Le type source permet d’activer et de désactiver les contacts du côté du pôle positif de la charge. Ce mode de fonctionnement permet au réseau de transistors de décharger le courant vers la charge.

En revanche, le type “sink” (puits) active et désactive les contacts du côté de la masse par rapport à la charge. Le réseau de transistors est en mode de fonctionnement “courant absorbé par la charge”.

3. Câblage des bornes inutilisées dans un réseau de transistors

Le procédé pour les voies non utilisées dans un réseau de transistors est décrit dans la fiche technique du réseau de transistors à utiliser, par exemple. Selon le produit, certains indiquent que les broches d’entrée en particulier peuvent être laissées non connectées, tandis que d’autres indiquent que les broches d’entrée doivent être mises à la terre.

Qu’est-ce qu’un transformateur de courant ?

Un transformateur de courant est un dispositif qui transforme l’amplitude d’un courant, souvent abrégé en TC.

L’intensité du courant entrant dans le transformateur de courant est transformée en fonction du rapport entre le nombre de tours de la bobine à l’entrée et à la sortie. Il convertit le courant dans les circuits à forte intensité ou à haute tension en un courant de faible intensité, et est utilisé pour la mesure du courant et les relais.

Utilisations des transformateurs de courant

Les transformateurs de courant sont des équipements largement utilisés dans l’industrie et les infrastructures. Voici quelques exemples d’applications des transformateurs de courant :

• Contrôle du courant des pompes pour le pompage de l’eau.
• Surveillance de la chute d’eau dans les pompes de drainage et de traitement des eaux usées.
• Surveillance du courant à la destination dans les sous-stations.
• Surveillance de la production d’énergie dans les centrales électriques.

Les transformateurs de courant servent à isoler les circuits et à convertir le courant. L’isolation des circuits sert à isoler le circuit principal du circuit de commande où circulent des courants importants. Les transformateurs de courant sont également utilisés pour surveiller les courants dans les petites pompes d’environ 5 A afin d’isoler le circuit.

Les transformateurs de courant sont utilisés pour convertir de grands courants en petits circuits de courant. Comme il n’est pas rentable d’introduire des milliers d’A de courant dans le circuit de commande en raison de l’épaisseur du câblage de commande, les transformateurs de courant sont utilisés pour transformer le courant à un maximum d’environ 5 A pour la commande et la surveillance.

Principe des transformateurs de courant

Les transformateurs de courant alternatif se composent d’un noyau de fer, d’une bobine primaire et d’une bobine secondaire, chacune étant enroulée autour d’un noyau de fer.

La bobine primaire est la bobine connectée au circuit de courant à mesurer : lorsque le courant traverse la bobine primaire, un flux magnétique est généré dans le noyau de fer, ce qui excite la bobine secondaire. La bobine secondaire génère un courant dans le secondaire en fonction de l’ampleur du flux magnétique excité.

La valeur du courant généré dans la bobine secondaire est déterminée par le courant dans la bobine primaire et le taux de rotation : plus il y a de tours dans la bobine primaire, plus la valeur du courant est élevée ; plus il y a de tours dans la bobine secondaire, plus la valeur du courant est faible. En général, la valeur du courant de la bobine secondaire est ajustée à 1 A ou 5 A pour le courant maximal admissible dans la bobine primaire afin de produire le produit.

Types de transformateurs de courant

Il existe différents types de transformateurs de courant, tels que les transformateurs de courant bobinés et les transformateurs de courant à passage direct. Voici quelques exemples de types de transformateurs de courant :

1. Transformateurs de courant bobinés

Un transformateur de courant bobiné se compose d’un noyau de fer annulaire et de bobines d’entrée et de sortie.

Il fonctionne comme décrit dans la section sur le principe. Il est principalement utilisé pour les petits transformateurs de courant de quelques A à quelques dizaines d’A, car le courant de câblage admissible du côté primaire augmente avec le courant du circuit de mesure. Il se caractérise par sa capacité à mesurer de petits courants avec une grande précision.

2. Transformateurs de courant à passage direct

Les transformateurs de courant à passage direct sont des transformateurs de courant dans lesquels la bobine primaire a été éliminée. Le câblage du circuit à mesurer est inséré dans le noyau de fer, qui est alors utilisé comme bobine primaire.

Les transformateurs de courant traversants sont essentiellement choisis pour les circuits de courant importants, de plusieurs dizaines d’A à plusieurs centaines d’A ou plus, car ils sont peu coûteux à installer en raison de l’absence de bobine côté primaire.

3. Transformateurs de courant continu

Les transformateurs de courant pour les circuits à courant alternatif ne peuvent pas être utilisés pour les circuits à courant continu car aucun flux magnétique n’est généré dans le noyau de fer. Les transformateurs de courant continu avec éléments Hall sont utilisés pour mesurer les courants continus.

Lorsqu’un champ magnétique est appliqué à un circuit porteur de courant, une tension correspondant à la valeur du courant est générée. C’est ce qu’on appelle l’effet Hall : un élément Hall est un élément qui produit une tension selon ce principe. La plupart des transformateurs de courant continu sont des transformateurs de courant utilisant des éléments de Hall.

Cependant, dans le cas du courant continu, il existe des alimentations à haute intensité telles que celles des tramways. Leurs valeurs de courant peuvent atteindre plusieurs dizaines de milliers d’A, ce qui est difficile à mesurer avec des transformateurs de courant à élément Hall.

4. Transformateurs de courant de type résistance shunt

Les résistances shunt sont des résistances à faible résistance destinées à mesurer des courants. La valeur de la résistance étant prédéterminée, elle peut être convertie en une valeur de courant en mesurant la tension aux deux extrémités.

Les résistances de shunt sont utilisées pour mesurer des courants continus élevés de plusieurs dizaines de milliers d’A. Les résistances shunt dans les circuits à courant élevé génèrent également beaucoup de chaleur, c’est pourquoi elles sont souvent refroidies à l’eau.

Comment choisir un transformateur de courant

Les transformateurs de courant sont essentiellement sélectionnés en fonction de la valeur du courant circulant sur le côté primaire. Choisissez un transformateur de courant dont la spécification de courant est supérieure à la valeur maximale du courant circulant sur le côté primaire.

Le côté secondaire du transformateur de courant est connecté à un relais de surintensité ou à un indicateur de courant. En fonction de l’utilisation, sélectionnez une valeur de courant du côté secondaire comprise entre 0 et 1 A ou 0 et 5 A.

Comme les relais à maximum de courant sont souvent placés à proximité des transformateurs de courant, les produits avec une spécification de courant de 0-5 A sur le côté secondaire du transformateur de courant sont souvent sélectionnés. En effet, la valeur 0-5 A permet une mesure plus précise de la valeur du courant.

D’autre part, les indicateurs de courant sont parfois séparés des transformateurs de courant, auquel cas la spécification de courant du côté secondaire est souvent fixée à 0-1 A. En effet, la spécification 0-1 A permet de mesurer des valeurs de courant plus précises et de réduire la capacité d’alimentation requise pour le transformateur de courant.

Qu’est-ce qu’un fusible ?

Les fusibles sont des composants électriques et électroniques qui empêchent les incendies d’origine électrique et la propagation à des circuits supérieurs en cas de surintensité.

Lorsqu’une anomalie telle qu’un court-circuit ou une surcharge se produit dans un circuit électrique, il y a surintensité lorsque la valeur du courant dépasse la valeur nominale du circuit. Les surintensités n’entraînent pas seulement la défaillance de l’équipement sur le circuit électrique lui-même, mais peuvent également provoquer un incendie en raison d’une production de chaleur anormale ou d’une inflammation.

Il existe également un risque élevé de chutes de tension et d’autres anomalies dans les circuits supérieurs du côté de l’alimentation électrique. Des fusibles sont incorporés pour protéger contre ces risques de surintensité. Lorsqu’ils sont connectés en série dans un circuit, ils agissent comme des conducteurs porteurs de courant dans des conditions normales. En cas de surintensité, la partie conductrice du fusible fond, interrompant ainsi l’alimentation du circuit côté charge.

Utilisations des fusibles

Les fusibles sont utilisés dans un large éventail d’applications industrielles. Les applications spécifiques sont les suivantes :

• Protection des circuits d’instrumentation et de contrôle
• Protection des pièces de commande automobile
• Protection des équipements tels que les imprimantes et les machines multifonctions
• Protection des téléviseurs et les climatiseurs
• Protection contre les courts-circuits des transformateurs dans les réseaux de transmission et de distribution d’énergie à haute tension
• Protection contre les courts-circuits des moteurs à haute tension.

Les disjoncteurs sans fusible étaient autrefois utilisés dans de nombreux tableaux de distribution domestiques, mais ces dernières années, les disjoncteurs sans fusible sont devenus plus répandus que les fusibles, qui doivent être remplacés une fois qu’ils ont grillé.

Toutefois, les fusibles sont toujours utilisés dans les véhicules pour protéger le système électrique et prévenir les incendies de véhicules. Ils se présentent sous différentes formes en fonction de leur application, notamment les fusibles à plaque et les fusibles à lame.

Principe des fusibles

Le principe de base des fusibles est qu’ils s’auto-détruisent sous l’effet de la chaleur générée par les surintensités. Ils se composent principalement d’un embout, d’un élément fusible et d’un boîtier.

1. Embout

L’embout est la partie métallique qui relie le fusible au circuit électrique. Il existe également des fusibles avec des bornes en Y ou des fusibles à lame.

2. Élément fusible

L’élément fusible est la partie qui fond en cas de surintensité. Lorsque le courant traverse l’élément fusible, une chaleur Joule proportionnelle au carré de la valeur du courant est générée. Si le courant est inférieur au courant nominal, la dissipation de la chaleur est supérieure à l’augmentation de la température associée à la production de chaleur par effet Joule, de sorte qu’il n’y a pas de fusion. Si le courant nominal est dépassé, la température augmente et le courant est interrompu par fusion. La fusion est généralement irréversible et nécessite le remplacement du fusible pour la rétablir.

3.  Boîtier

Le boîtier est la partie qui supporte l’élément fusible et l’embout. Il est constitué de matériaux isolants tels que le verre, la porcelaine ou la résine. Les fusibles dont le boîtier est constitué d’un tube de verre sont appelés fusibles à tube de verre.

Comment choisir un fusible ?

Le choix des fusibles se fait principalement en fonction de leur valeur de courant nominal. L’essentiel est de choisir un courant nominal inférieur à la valeur du courant nominal des composants du circuit, tout en veillant à ce qu’il n’y ait pas d’interruption du circuit due à un dysfonctionnement.

Les courants à prendre en compte lors de la sélection sont le courant permanent et le courant d’appel. Le courant permanent est la valeur du courant qui circule lorsque le circuit utilisé est stable, tandis que le courant d’appel est le courant de démarrage élevé qui se produit lorsque le circuit est mis sous tension. Le courant d’appel ne provoque pas de fusion, mais le courant d’appel est sélectionné de manière à ce qu’une fusion se produise lorsque le courant de régime permanent est dépassé pendant le fonctionnement en régime permanent. Les conditions de protection sont considérées en conjonction avec la caractéristique de temps de fusion et le courant nominal.

La caractéristique du temps de fusion est la caractéristique de l’ampleur du courant et du temps qu’il faut pour qu’il soit interrompu. La sélection est faite de manière à ce que le courant d’appel ne fonde pas pendant la durée du courant d’appel et que le courant d’appel fonde immédiatement en cas d’accident de court-circuit. Une autre considération importante lors du choix des fusibles est la température ambiante à laquelle le circuit sera effectivement utilisé. Les fusibles sont affectés par la température ambiante autour de l’équipement, car ils sont conçus pour sauter sous l’effet de la chaleur.

Types de fusibles

Les fusibles se présentent sous différentes formes pour s’adapter au type de circuit et à l’environnement dans lequel ils sont montés. Les types classiques sont :

• Fusibles pour montage sur carte électronique
• Fusibles thermiques
• Fusibles à tube de verre
• Fusibles à lame
• Fusibles limiteurs de courant pour circuits à haute tension

Si le type ou la forme que vous souhaitez utiliser n’est pas disponible dans la gamme des produits prêts à l’emploi, certains fabricants acceptent les commandes spéciales. La plupart des fusibles sont des fusibles de puissance qui s’interrompent en cas de surintensité, mais il existe également des fusibles thermiques qui s’interrompent en fonction de la température.

Ils détectent une augmentation de la température ambiante et sautent, et sont donc souvent utilisés dans les appareils qui génèrent de la chaleur, comme les sèche-cheveux. Les éléments des fusibles thermiques ont une faible résistance et ne génèrent pas ou peu de chaleur en raison du courant.