保险丝是许多电子设备的重要保护设备。它们仅监视电路/负载消耗的电流，并且在流经电路的电流不安全的情况下，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，有很多类型的保险丝，例如快速熔断，慢速熔断等，但是它们存在一种常见的缺点。保险丝烧断后，必须由用户/操作员更换，以使设备再次正常工作。这就是为什么许多老的电子设备（如烤面包机或电热水壶）在产品中随附备用保险丝的原因。
为了克服该缺点，大多数现代电子设备使用电子保险丝。电子保险丝的用途与机械保险丝相同，但无需更换。内部有一个功率电子开关，根据需要可以闭合和断开电路。万一发生故障，开关断开电路，将其与电源隔离，一旦恢复良好状态，只需单击按钮即可重置保险丝。毫无疑问，购买合适价值的保险丝并将其替换为旧的保险丝即可。有趣吧？！因此，在本教程中，我们将学习如何构建电子保险丝电路，其工作原理以及如何在设计中使用它。
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。如该电路所示，它只涉及很少的电路，因此很容易在我们的设计中构建和实现。
在这里，该电路构造为监视以12V工作的电动机（LOAD）的工作电流。您可以将负载替换为您要监视其电流的任何电路。电阻器R1确定在电路对过电流情况做出反应之前可以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：
该电子保险丝电路的工作可以考虑看看是很容易理解的SCR是如何工作的。在正常情况下，用户必须按下按钮才能将负载连接到电源。当按下按钮时，SCR的栅极引脚通过1K电阻器连接到电源电压。这将触发SCR，从而使其关闭阴极和阳极引脚之间的连接。一旦连接关闭，电流就开始从电源（+ 12V）通过SCR的阳极流向负载。
释放按钮时，由于没有整流电路将其关闭，因此SCR将保持打开状态。因此，SCR被锁存在ON状态，直到电流流过SCR的保持电流以下为止。
晶闸管换向（SCR）是什么意思？
晶闸管一旦被信号接通，则当信号被去除时，其自身将不会关断。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。通过提供选通脉冲来接通晶闸管的过程称为触发，将晶闸管关断的过程称为换向。
晶闸管（SCR）中的保持电流是多少？
保持电流（请勿将其与锁存电流混淆）是流经晶闸管的阳极和阴极引脚以使其保持导通状态的最小值。如果电流值低于该值，则晶闸管将自行关闭，而无需任何外部换向。
我们的电路中使用的SCR是TYN612，其最大保持电流为30mA（请参阅数据表以了解该值），因此，如果流过阳极和阴极的电流小于30mA，则SCR将自行关闭。因此将电源与负载隔离。
电阻R1（0.2欧姆）和晶体管（2N2222A）在关闭SCR中起着至关重要的作用。在正常情况下，负载（电动机）运行时，它会通过电阻R1吸收电流。根据欧姆定律，可通过以下公式计算电阻器两端的压降：
电阻两端的电压=通过电路的电流x电阻值
因此，根据公式，电阻两端的压降与流经电路的电流成正比。随着电流的增加，当该电压降超过0.7V时，电阻两端的电压降也将增加。由于电阻器直接跨接在晶体管的基极和发射极引脚上，因此晶体管导通。当晶体管关闭时，电路所需的全部电流会瞬间流过晶体管，在此期间，由于通过SCR的电流已降至保持电流以下，因此SCR被关闭，并且由于没有电流流过该电阻，因此电阻两端的压降也变为0V。 。最后，晶体管和可控硅被关闭，负载（电动机）也与电源隔离。下面的GIF图片也说明了完整的工作方式。
在电阻上放置一个电流表，以监视流过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，则SCR将关闭。另外，在电阻150欧姆两端放置一个电压表，以监视电阻两端的电压，并在SCR关闭之前检查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组件，它包含一个SCR，一个晶体管和一对o电阻。因此，可以通过将其构建在试验板上来轻松对其进行分析。同样，这取决于您的应用程序。如果您计划的电流超过2A，则不建议使用面包板。我在面包板上构建了电子保险丝电路，如下图所示。
从图像中可以看到，我使用了一个LED灯带作为负载，您可以使用其他负载，甚至可以连接必须保护的电路。要将负载连接到电源，我们必须按一下将打开SCR的按钮。还要注意，我已经使用2W 0.2欧姆电阻作为我的R2，因为我们必须允许较大的电流值，因此始终必须考虑该电阻的额定功率。
由于无法通过增加电流额定值来创建故障条件，因此我降低了电压以产生故障，从而降低了通过SCR的电流。另外，您也可以用一根导线短路晶体管的集电极发射极引脚，这会使电流流过导线而不是通过SCR，因此SCR将关闭。产生故障并恢复后，只需按下按钮即可再次打开电路。下面的视频中还显示了电路的完整工作。希望您理解电路并喜欢学习。如有任何疑问，请随时将其发布在下面的评论部分，或使用论坛提供技术帮助。
局限性：
像所有电路一样，它也有一定的局限性。如果您认为这些会影响您的设计，那么您应该寻找替代方法
- 整个负载电流流经电阻R2，因此在其两端存在功率损耗。因此，该电路不适用于电池供电的应用
- 设计保险丝的电流额定值将不准确，因为每个电阻器的位将有所变化，并且随着其老化，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。