Wie funktioniert dieser Überspannungsschutz?

Es ist ziemlich einfach:

Die Zenerdiodenspannung liegt bei (oder etwas über) der normalen Vcc-Spannung. Zum Beispiel ein 5,6-V-Zener für eine 5-V-Vcc.

Wenn Vcc unter der Zenerspannung liegt, fließt kein Strom durch die Diode, und der 1k-Widerstand hält die Basis von T1 niedrig. Es fließt kein Strom durch den Kollektor zum Emitter des Transistors.

Wenn Vcc höher als die Zenerspannung ist, fließt Strom durch die Zenerdiode und durch die Basis von T1. Dadurch kann Strom durch den Kollektor und aus dem Emitter des Transistors fließen.

Der Strom durch den Transistor ist hoch genug, um die Sicherung zu öffnen.

Kurzfassung:

Überspannung bewirkt, dass der Transistor kurzschließt und die Sicherung durchbrennt.

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Nachdem ich den Artikel gelesen und den RXE025 nachgeschlagen habe, sehe ich, dass ich meine Beschreibung etwas ändern muss.

Diese Schutzschaltung schaltet die Stromversorgung der geschützten Schaltung nicht ab.

Wenn die Eingangsspannung die Zenerspannung übersteigt, leitet der Transistor.

Der RXE025 wurde ausgewählt, weil er selbst im "ausgelösten" Zustand genügend Strom durchlässt, damit das geschützte Gerät (im ursprünglichen Beispiel ein Arduino) weiterläuft.

Der RXE025 wird zu einem Strombegrenzungswiderstand, um den Strom durch die Zenerdiode und den Transistor zu begrenzen.

Das Ergebnis ist, dass Vcc auf etwas mehr als die Zenerspannung begrenzt ist.

Die „Sicherung“ brennt nicht im üblichen Sinne, sie wechselt lediglich auf einen höheren Widerstand.

Im Grunde ist es eine Leistungs-Zenerdiodenschaltung. Der Zener beginnt, den BJT einzuschalten, wenn genügend Spannung über der Leitung anliegt. Der Transistor nimmt Strom auf und je mehr die Leitungsspannung versucht, über die Zenerspannung zu steigen (plus einem Vbe-Abfall von maximal etwa 1 Volt), desto mehr Strom wird vom BJT aufgenommen.

Der BD139 kann Ströme bis zu einigen Ampere verarbeiten und das bedeutet, dass er für kurze Zeit einige zehn Watt verarbeiten kann, bevor die rückstellbare Sicherung aktiviert wird.

Da der Zener ein 1-Watt-Typ ist, kann die Kombination aus Zenerdiode und BJT als das Äquivalent einer 10-Watt-Zenerdiode (plus) angesehen werden. Natürlich könnten Sie einfach einen 10-Watt-Zener kaufen, aber das könnte mehr kosten als ein 1-Watt-Zener und ein billiger BJT.