最简单，最便宜，快速，占用空间最小的限流电路，在正常状态下具有低电阻

我有一个数字输出，由高端驱动器以24V DC的标称电压驱动。负载电流通常低于100 mA。监视输出，因此，如果在负载侧检测到短路，则可以快速关闭输出。问题在于，驱动程序本身没有受到保护，短路会使其产生大量烟雾。因此，我需要的是驱动器输出端的简单电路：

• 如果输出电流低于100 mA，则电阻低于10Ω
• 快速增加其电阻以将驱动器电流限制在500 mA或更低的水平
• 短路电流下的承受能力应至少为20 ms，以检测短路并关闭驱动器
• 工作电压为50V或更高
• 组件最少且价格便宜（每通道最多0.20美元）
• 不是单一来源的供应商

我尝试了PTC可重设的多保险丝，但速度太慢。Microchip的FP0100应该不错，但价格昂贵（我的PCB上至少需要60个通道）。Bourns TBU系列也可以，但也很昂贵。

还有其他选择吗？

UPD1。我当前的输出电路是由74HC594移位寄存器驱动的MIC2981 / 82。在每个输出上，我都有Littelfuse 1206L012 PTC。在我的电路板上，我需要这样的64个通道，这是小型串行电路板，因此每个通道的总价和占用空间非常重要。

典型的双晶体管限流器可能是最好的选择。下面显示的是顶部和底部版本。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

请注意，此电路会产生约伏特的压降。

在单6引脚封装中购买双晶体管。

小电阻器在达到Vbe时会导致电流折返。另一个电阻设置基极电流，需要考虑Hfe进行计算以产生足够的集电极电流。

但是，请注意，在短时间内晶体管需要承受几瓦的功率，因为​​它仅将电流限制在阈值之内。

看一下ProFET高端驱动器IC。这些设备为您提供了一种可切换的高端驱动器，可提供各种保护，包括输出过电流。

您可以从分销商处找到并选择ProFET。

看看BSP752T，它价格便宜，体积小巧，可以直接用3.3 V或5 V逻辑驱动。

以Trevor的出色答案为基础：

有一些半导体器件是恒流源（或灌电流）。其中许多将在内部看起来完全像Trevor的电路（也许添加了一些温度补偿元件）。

NSI50350AD是一种非常简单的设备（具有恰好两个引脚的恒定电流吸收器，设计用于电压<= 50 V，最大/恒定电流为350 mA）。我不知道它的内部功能，但数据表将其称为“自偏置晶体管”，因此它可能是内部有一些双极型晶体管，JFET和几个电阻器的组合。

现在，您的50 V限制确实很痛苦–很难找到可以在该电压下工作的集成电流源。对于较小的电流，自偏置JFET可能会起作用，但100 mA的电流将很昂贵。

因此，尽管我可能会建议一些建议，但我还是会支持Trevor的解决方案：

• 检查您是否不能简单地提高故障检测速度。这样可以解决问题。
• 因为（据我所知–如果我错了，请纠正我）很难用晶体管阵列来实现（如果需要减少工作量和减小电路板空间，您最好选择该阵列），您可能希望在该组件上花费更多一点不仅是第4季度的NPN，还可以通过在一种情况下使用带有多个比较器的器件来节省取放成本。幸运的是，成百上千的价格购买时，4倍比较器和4倍运算放大器的成本约为13 ct，因此每个通道的运算放大器约为3 ct。使用运算放大器/比较器将R2上的电压与恒定参考电压进行比较（此处可以使用简单的齐纳二极管），并驱动Q3。请注意，您不再需要为每个通道使用R3。（对于Q5 / Q6的高端方法也是如此）
• 在热设计允许的情况下，使用电阻器阵列代替单个电阻器。

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^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

光耦合器的便宜选择是Lite-On CNY17。

这个价格为$ 0.2 /端口x16 https://ca.mouser.com/ProductDetail/NXP-Freescale/MCZ33996EKR2?qs=sGAEpiMZZMuCmTIBzycWfKe9ppy40BrEybgj5eCsa3I%3d

这是可控硅电路的基本思想。可能必须添加与PTC1串联的电阻才能获得正确的电阻值。与Q1的基极发射极结并联的总电阻将设定跳闸电流。Q1开始导通后，SCR将触发，然后负载将受到保护，直到PTC跳闸。Q1可以是SOT-23。R3和R4只是猜测。它们只是为了防止过电流损坏Q1。大多数SCR都很大。我将让您看看是否可以找到足够小以满足您的需求的产品。

注意：SCR着火后，您可能必须先切断电源，然后才能停止拉动滑轨。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

我本来建议串联双晶体管电路，但是Trevor_G已经做了出色的工作。

相反，我认为值得重新审视PTC保险丝选件。您说它们太慢了，但是这表明您可能有边际电源设计。

考虑一下Littelfuse RXEF017。虽然在500mA电流下可能需要8秒钟才能跳闸，但是这肯定足够低的电流使您的短路保护装置有时间启动吗？在2A时，跳闸时间<0.2s，在24V系统中这不是很多能量。实际上，保险丝的要点是电路中最容易受到电流影响的组件，因此，有些东西可能会在保险丝之前冒烟，这让人有些担心。

我只是担心您会麻烦将电流限制在500mA以下的狭窄窗口，然后发现其他东西变得微不足道，因为它们无法吸收足够的浪涌电流来为电容充电或驱动脉冲或其他东西。