隔離式0–20mA精密電流環路模擬前端的脆弱分流電阻器可通過快速保險絲或自動限流開關進行保護。然而，所示電路比保險絲快，無需更換，并且（與開關不同）提供微處理器控制，并提供記錄故障事件的選項。電路包括一個比較器（MAX9910）、一個帶看門狗定時器的微處理器監控器（MAX6706）、一個D型觸發器、一個NOR柵極、一個OR門和一個固態繼電器。

0–20mA 電流環路仍然是工業應用中的可靠通信方式。對于包含高精度模擬前端（AFE）的系統，分流電阻器也必須是穩定的高精度器件。然而，精密分流器很脆弱，并且可能會因意外直接連接到電流環路電源而損壞。然后，您必須更換分流器并重新校準系統。為了避免這種費用，請考慮圖1所示的微控制器控制保護電路。

圖1.該電路保護電流環路的隔離模擬前端（AFE）。為簡單起見，我們不顯示IC2、IC4、IC5和IC6的電源和接地連接（+5Viso和GNDiso）。

分流器可以通過快速保險絲或限制電流來保護，即通過自動開關關閉環路，然后在指定時間段后重新打開。與這些方法相比，圖 1 方法具有幾個優點。

它比保險絲保護快得多。圖1中最慢的器件（IC1）關斷時間不到500μs。它提供了比保險絲更高精度的開關閾值，當然也沒有保險絲需要更換。與“關閉并自動重試”保護不同，它提供保護電路的微控制器控制，以及記錄事件的選項，從而提供調用保護電路的記錄。

此外，圖1保護對AFE幾乎沒有影響：由于IC2緩沖器，輸入電流小于30pA，IC1的導通電阻小于2Ω。無需額外的隔離數據通道或微控制器 I/O 端口。為防止在系統安裝或維修期間損壞，回路在上電后以及未通電時關閉。 保護算法通過電源故障比較器和看門狗電路實現，IC3 （MAX6706）上可作為獨立輸出，以及D型觸發器（IC6）。上電時，觸發器處于RESET狀態，電流環路開路，這是由于IC3的高電平RESET信號驅動NOR柵極（IC4）。在SCK線路上的第一個低到高轉換之后，IC3的WDO輸出的上升沿設置觸發器并將電流拉過固態繼電器（IC1），從而將輸入連接到環路。

在環路電流過載（即大于約27mA）的情況下，電源故障比較器（IC3上的PFO）的高電平將觸發器復位并關閉IC1。由于IC5柵極，微控制器在MISO輸出端只能看到“一”，這意味著過流。要再次打開環路，微控制器必須停止SCK線路至少2.4秒。然后，SCK上的下一個低到高轉換重新連接電流環路。