圖1：電路原理

它的基本工作原理是這樣的，由兩個Ｕxingcitiyulianggesanduanxingjichenghuoeryuanjianzuchengyigedaiyouyidingjianxidebihecilu，zuoweidianliudejiancexitong

，tongguofuzaijikekongguidianliudedaoxiancongcilupingmiandezhongxinchuanguo，zaiciluzhongchanshengyigejiaobiancichang
，jiantu２。當dang通tong過guo可ke控kong矽gui的de電dian流liu值zhi在zai額e定ding範fan圍wei之zhi內nei時shi
，它ta在zai磁ci路lu中zhong所suo產chan生sheng的de磁ci場chang強qiang度du較jiao小xiao
，低di於yu霍huo耳er元yuan件jian的de動dong作zuo磁ci場chang強qiang度du，保bao護hu電dian路lu不bu動dong作zuo。而er一yi旦dan發fa生sheng過guo電dian流liu情qing況kuang時shi，由you於yu磁ci場chang強qiang度du大da增zeng，將jiang超chao過guo霍huo耳er元yuan件jian的de動dong作zuo強qiang度du，霍huo耳er元yuan件jian將jiang被bei觸chu發fa翻fan轉zhuan，同tong時shi也ye觸chu發fa保bao護hu電dian路lu

，使shi其qi關guan閉bi主zhu電dian路lu可ke控kong矽gui的de觸chu發fa電dian路lu，並bing使shi可ke控kong矽gui在zai過guo零ling之zhi後hou關guan斷duan。

圖2：工作原理

電路中ＩＣ１和ＩＣ２為霍耳集成電路ＵＬＮ３０２０
，在平時正常工作時它們的輸出端役腳始終都為低電平，Ｄ２、Ｄ３截止，可控矽Ｔ１也處於關斷狀態
，發光管Ｌ４不發光，正電源通過Ｒ６、Ｌ１
、ＩＣ４、Ｒ５、ＶＴ到地形成一個回路，如果控製開關三極管ＶＴ的基極為高電平，它將處於導通狀態
，從而使過零觸發器ＩＣ４開通，觸發雙向矽Ｔ３導通
，負載ＲＬ得電工作，它們的電流將在磁路中產生一個交變磁場

，當磁場強度的峰值沒有達到兩個霍耳元件的開通磁場強度時
，ＩＣ１和ＩＣ２都保持原態不變。而一旦由於負載不正常，或其他原因導致電流異常增大時，ＩＣ１和ＩＣ２中有一隻將處於短時高電平輸出狀態

，從而通過Ｄ２或Ｄ３觸發可控矽Ｔ１導通，Ｄ５導通， 使過零觸發器ＩＣ４關斷，而可控矽Ｔ３將在電源過零後關斷。與此同時
，發光管Ｌ４點亮，Ｄ４也導通，蜂鳴器ＢＵ發出報警聲

，可控矽Ｔ１能夠一直保持導通狀態
，直到關閉控製電路的電源為止。

在這個電路中還有一套可控矽過熱保護電路，其中ＩＣ３為一隻ＴＯ－２２０方式封裝的型號為６７Ｌ０７０二腳溫度傳感開關元件，它的動作溫度為７０℃，在平時常溫狀態下為常閉狀態。它被安裝在可控矽Ｔ３的散熱器上。當可控矽由於過負荷或其他原因而使功耗大大增加，一旦散熱器的溫度達到７０℃時，ＩＣ３將從常閉轉為常開，這時Ｔ２將通過Ｒ１０觸發導通，Ｄ６也導通

，使ＩＣ４斷電截止，同時也使可控矽Ｔ３截止。與此同時，Ｄ７也導通

，發光管Ｌ３被點亮

，Ｄ６導通，蜂鳴器ＢＵ工作

，發出報警聲音。可控矽Ｔ２也能夠一直保持導通狀態。最後直到關閉控製電源為止。

使霍耳元件動作的電流大小可以通過調整兩個Ｕ形磁心之間的間隔來決定，對於本電路所使用的４０Ａ可控矽來說，應將通過它的最大電流限製在小於４０Ａ
，這裏所使用的磁心截麵為５ｍｍ×４ｍｍ，兩磁心之間的間隔約為２．０ｍｍzuoyou，danyouyubutongcixingcailiaodaocilvcunzaidechayiyijihuoeryuanjiandecanshuchayi，jutijiangekenenglveyoubutong
，shijibaohudianliudedaxiaozuihaotongguoshicejueding

，bingyongjiaofengguzaiyinshuabanshang。duiliangzhihuoeryuanjiananzhuangdeyaoqiushi，duizhengcixinjiemian，yinziquanbuchaoxiangyigefangxiang。zhiyouzheyangcainengshiliangzhihuoeryuanjianfenbiejiancejiaoliudianliudezhengfubanzhou。

為了作進一步的保護

，在主電路 還設有一個３２Ａ的空氣開關
，它的作用也是保護可控矽，同時也作為主電路的控製開關使用。

該(gai)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)是(shi)當(dang)負(fu)載(zai)及(ji)電(dian)路(lu)發(fa)生(sheng)嚴(yan)重(zhong)短(duan)路(lu)問(wen)題(ti)時(shi)，對(dui)可(ke)控(kong)矽(gui)的(de)保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)略(lve)顯(xian)不(bu)足(zu)，因(yin)為(wei)也(ye)曾(zeng)經(jing)出(chu)現(xian)過(guo)可(ke)控(kong)矽(gui)被(bei)燒(shao)短(duan)路(lu)的(de)情(qing)況(kuang)，這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)在(zai)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)動(dong)作(zuo)之(zhi)後(hou)
，可(ke)控(kong)矽(gui)隻(zhi)能(neng)在(zai)電(dian)源(yuan)過(guo)零(ling)之(zhi)後(hou)才(cai)能(neng)自(zi)然(ran)關(guan)斷(duan)，而(er)空(kong)氣(qi)開(kai)關(guan)的(de)分(fen)斷(duan)速(su)度(du)也(ye)是(shi)有(you)限(xian)的(de)。所(suo)以(yi)在(zai)必(bi)要(yao)時(shi)應(ying)采(cai)用(yong)“快熔”等其他措施來進行最後的短路保護。

該保護電路被大量應用在自行設計的４０００Ｗ箱式電爐的溫度控製器上，已經正常工作了四年時間，曾多次成功地避免了因負載異常而導致的過電流故障。