Bezpiecznik jest układem odcinającym lub ograniczającym prąd.

Zabezpieczenia można podzielić na dwie grupy:

1) Zabezpieczenia odcinające dopływ prądu poprzez fizyczne rozłączenie układu.

Do tej grupy należą bezpieczniki topikowe i automatyczne. Ta grupa charakteryzuje się tym, że po odłączeniu obwodu trzeba na nowo wymienić bezpiecznik, jeśli jest to bezpiecznik topikowy lub go ponownie włączyć przyciskiem, jeśli jest to bezpiecznik automatyczny.

Bezpiecznik topikowy ma bardzo prostą budowę. W środku znajduje się cienki kawałek przewodnika, który się przepala jeśli popłynie przez niego odpowiednio duży prąd. Bezpieczniki topikowe są tanie, ale trzeba je wymieniać po awarii.

Jest kilka rodzajów bezpieczników automatycznych. Jedne z nich bazują na właściwościach termicznych metali, a inne na właściwościach elektromagnetycznych np. bezpieczniki różnicowoprądowe. Najprostszy bezpiecznik automatyczny działa w następujący sposób. Gdy jest zbyt duża temperatura to blaszka się wygina, a tym samym odcina dopływ prądu.

Każdy bezpiecznik automatyczny posiada przycisk lub wajchę, która odskakuje podczas awarii. Aby uruchomić ponownie taki układ wystarczy wcisnąć przycisk lub wajchę do pozycji przed awarią.

Ponowne uruchamianie takich bezpieczników wymaga człowieka, który załączy przycisk. Bezpieczniki nie wymagające człowieka do zresetowania opisałem poniżej.

2) Zabezpieczenia ograniczające prąd poprzez zwiększenie oporności w układzie (PPTC).

Te urządzenia oparte są na termistorach. Czyli układach półprzewodnikowych, które zmieniają swoją oporność w zależności od temperatury. Układ termistorowy potrafi zmienić swoją oporność od 1Ohm do 1M Ohm. Podczas awarii, gdy przez układ płynie duży prąd, wydziela się także dużo ciepła. Zwiększająca się temperaturę termistora powoduje zwiększenie oporności, a  tym samym zmniejsza się pobór prądu. W tych układach nie następuje fizyczne odłączenie obwodu, więc gdy układ ostygnie, to samoistnie się naprawia.

Termistor nie jest spolaryzowany i ma z reguły tylko dwie nóżki, dlatego podłączenie go do obwodu jest proste. Robi się to tak samo jak wlutowanie w obwód przycisku on-off i robi się to z reguły za tym przyciskiem.

Takie zabezpieczenia stosuje się głównie w listwach zasilających, suszarkach itp. Dlaczego więc nie stosować takich bezpieczników wszędzie? Wyobraźmy sobie piłę tarczową w tartaku. Podczas awarii zostaje ona wyłączona. My chcąc zobaczyć co się stało próbujemy ją rozkręcić, a tu nagle bezpiecznik ostygnął i piła się uruchamia. W takim momencie byśmy żałowali, że nie zainstalowaliśmy bezpiecznika topikowego.

Jednak takie bezpiecznik idealnie nadaje się do robotów hobbystycznych i elektroniki. Aby stworzyć idealne zasilanie odporne na awarie i przepięcia, należy połączyć bezpiecznik PPTC z diodą zenera.

Układ tak zmontowany działa w następujący sposób:

Gdy następuje jakieś zwarcie w obwodzie, to bezpiecznik PPTC zaczyna się rozgrzewać i wzrasta jego oporność, tym samym prąd płynący do układu zostanie ograniczony. Oczywiście czas reakcji bezpiecznika nie jest natychmiastowy i wymaga kilku milisekund. Kilka milisekund jest niczym dla kondensatorów, diod i oporników. Gorzej jest z układami logicznymi, które mogą nie wytrzymać takich skoków napięcia, dlatego przy układach logicznych (i układach wrażliwych) stosuje się diodę zenera, która ma odpompować prąd zwarcia. Ale jak to działa?

Załóżmy, że awarię wywołało zwarcie punktu 2 z 3? W tym momencie w punkcie 2 jest napięcie 12V, a miało być 5V. Tak duże napięcie z pewnością uszkodziłoby układ logiczny, dlatego z reguły elektronicy dają tam diodę zenera. Dioda zenera ma specyficzne właściwości w kierunku zaporowym. Normalna dioda przewodzi tylko w jednym kierunku, ale dioda zenera przewodzi w jednym kierunku zawsze, a w kierunku zaporowym tylko wtedy, gdy przekroczy odpowiednią wartość napięcia. Charakterystykę prądowo napięciową tego zjawiska pokazałem poniżej:

W naszym przypadku jeśli zasilanie układów logicznych było na 5V, to należałoby wmontować diodę Uz=5,6V. Gdy na diodzie znajdzie się wyższe napięcie niż 5,6V (np. poprzez zwarcie), to dioda zaczyna przewodzić i cały prąd popłynie właśnie przez diodę, a nie przez układ logiczny. Prąd płynący przez diodę wydziela dużo ciepła, dlatego diody zenera są w metalowej obudowie. Jeśli jednak nie byłoby bezpiecznika PPTC, to dioda przepaliłaby się i układ logiczny zostałby spalony. Dlatego dioda zenera prawie zawsze jest instalowana z bezpiecznikiem termistorowym PPTC.