如何构建电子保险丝电路？

保险丝是许多电子设备的重要保护装置。它们只是监控电路/负载消耗的电流，如果不安全的电流流过电路，保险丝会自行熔断，从而防止负载/电路形式被高电流损坏。这种类型的保险丝称为机械保险丝，有许多类型的保险丝，例如快速熔断、慢熔断等，但它们有一个共同的缺点。当保险丝熔断时，必须由消费者/操作员更换，以使设备再次正常运行。这就是为什么许多旧电子设备（如烤面包机或电热水壶）随产品一起提供备用保险丝的原因。

为了克服这一缺点，大多数现代电子设备都使用电子保险丝。电子保险丝的作用与机械保险丝相同，但不需要更换。它内部有一个电力电子开关，可根据需要关闭和打开电路。万一发生故障，开关将断开电路并将其与电源隔离，一旦有利条件恢复，只需单击按钮即可重置保险丝。购买合适价值的保险丝并将其更换为旧保险丝没有麻烦。有意思吧?!!因此，在本教程中，我们将学习如何构建电子保险丝电路，它是如何工作的以及如何在设计中使用电子保险丝电路。

电子保险丝电路图：

电子保险丝电路的完整电路图如下所示。如电路所示，它只涉及几个电路，因此很容易构建和实现到我们的设计中。

此处的电路用于监视在12V下工作的电机（LOAD）的工作电流。您可以用您尝试监控其电流的任何电路替换负载。电阻R1确定在电路对过流情况做出反应之前允许多少电流通过电路。我们将讨论每个组件的功能以及如何根据您的要求选择值。

加工：

通过查看SCR的工作原理，可以很容易地理解电子保险丝电路的工作原理。在正常情况下，用户必须按下按钮将负载连接到电源。按下按钮时，SCR 的栅极引脚通过 1K 电阻连接到源电压。这将触发SCR，从而关闭阴极和阳极引脚之间的连接。一旦连接闭合，电流开始从源极（+12V）流向负载，通过阳极到SCR的阴极引脚。

松开按钮时，SCR 将保持打开状态，因为没有换向电路将其关闭。因此，SCR锁存在ON状态并保持在那里，直到电流流过，尽管它低于SCR的保持电流。

晶闸管换向 （SCR） 是什么意思？

晶闸管一旦被信号打开，当信号被移除时，不会自行关闭。因此，要关闭晶闸管，我们需要一些外部电路，该电路称为换向电路。通过提供栅极脉冲打开晶闸管的过程称为触发，关闭晶闸管的过程称为换向。

晶闸管 （SCR） 中的保持电流是什么？

保持电流（不要将其与锁存电流混淆）是流过晶闸管的阳极和阴极引脚以保持其导通的最小电流值。如果电流值低于该值，则晶闸管自行关闭，无需任何外部换向。

我们电路中使用的SCR是TYN612，其最大保持电流为30mA（请参阅数据手册以了解该值），因此，如果流过阳极和阴极的电流小于30mA，则SCR将自行关闭。从而隔离负载的电源。

电阻R1（0.2欧姆）和晶体管（2N2222A）在关闭SCR方面起着至关重要的作用。在正常情况下，当负载（电机）运行时，它会通过电阻R1吸收电流。根据欧姆定律，电阻两端的压降可以计算如下：

Voltage across the resistor = Current through circuit x Resistor value

因此，根据公式，电阻两端的压降与流过电路的电流成正比。随着电流的增加，电阻两端的压降也会增加，当该压降超过0.7V的值时。晶体管导通，因为电阻直接连接在晶体管的基极和发射极引脚上。当晶体管闭合时，电路所需的全部电流会暂时流过晶体管，在此期间，SCR关闭，因为通过它的电流已低于保持电流，并且电阻两端的压降也变为0V，因为没有电流流过它。最后，晶体管和SCR关闭，负载（电机）也与电源隔离。完整的工作也使用下面的GIF图像进行了说明。

通过电阻放置一个电流表，以监控流过SCR阳极阴极端子的电流。该电流不应低于SCR的保持电流（仿真中SCR的保持电流为5mA），如果低于此值，SCR将关闭。此外，在电阻器上放置一个电压表，以监控其两端的电压，并在SCR闭合之前检查NPN晶体管是否被触发。

硬件：

如前所述，该电路具有最少数量的元件，它涉及一个SCR，一个晶体管和几个o电阻。因此，可以通过将其构建在面包板上来轻松分析。同样，这取决于您的应用程序。如果您计划任何超过 2A 的产品，则不建议使用面包板。我在面包板上构建电子保险丝电路，如下所示。

正如您在图像中看到的，我使用LED灯条作为我的负载，您可以使用不同的负载，甚至可以连接必须保护的电路。要将负载连接到电源，我们必须按下将打开 SCR 的按钮。另请注意，我使用了一个 2W 0.2 欧姆电阻器作为我的 R2，因为我们必须允许大电流值，因此考虑该电阻器的额定功率始终很重要。

由于我无法通过增加额定电流来创建故障条件，因此我降低了电压以产生故障，从而减少了通过SCR的电流。 或者，您也可以用导线使晶体管的集电极发射极引脚短路，这使得电流流过导线而不是通过SCR，因此SCR将关闭。故障发生并恢复后，只需像之前一样按下按钮即可再次打开电路。电路的完整工作原理也显示在下面的视频中。希望您了解电路并喜欢学习它。如果您有任何疑问，请随时在下面的评论部分发布或使用论坛寻求技术帮助。

局限性：

像所有电路一样，这也有一定的局限性。如果您认为这些会影响您的设计，那么您应该找到替代方案

整个负载电流流过电阻R2，因此电阻R2两端存在功率损耗。因此，该电路不适合母鹿电池供电的应用

保险丝设计的额定电流将不准确，因为每个电阻器都会发生变化，并且随着电阻器的老化，电阻器的特性也会发生变化。

该电路不会对突然的尖峰电流做出反应，因为晶体管需要一些时间来对变化做出反应。