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電流制限とは、短絡や過負荷による有害な影響から電流を生成または伝送する回路を保護するために、負荷に供給される電流に制限を設ける手法です。電流制限という用語は、過電流保護装置の一種を定義するためにも使用されます。2020年版NEC/NFPA 70によると、電流制限型過電流保護装置は、「電流制限範囲内の電流を遮断する際に、故障回路を流れる電流を、装置を適合インピーダンスを持つ固体導体に置き換えた場合に同じ回路で得られる電流よりも大幅に小さくする装置」と定義されています。
突入電流リミッタとは、突入電流を制限するために使用されるデバイス、またはデバイスの組み合わせです。抵抗器（電力損失という欠点がある）や負の温度係数を持つサーミスタなどの受動抵抗部品はシンプルな選択肢ですが、回路が動作した後で電流を制限するために正の温度係数を持つサーミスタが使用されます（どちらの場合も冷却時間という欠点があります）。よりシンプルな選択肢が適さない場合は、能動部品を使用したより複雑なソリューションを使用できます。
電子回路の中には、ヒューズでは固体素子を保護できない場合があるため、能動的な電流制限を採用しているものもある。
図には、電流制限回路の一例が示されている。この回路図は、安定化直流電源やAB級電力増幅器で使用されるシンプルな保護機構を表している。
Q1はパストランジスタまたは出力トランジスタです。R sensは負荷電流検出素子です。Q2は保護トランジスタで、R sensの両端の電圧が約0.65Vになるとすぐにオンになります。この電圧は、R sensの値とそれを流れる負荷電流（I load）によって決まります。Q2がオンになると、Q1のベース電流が除去され、Q1のコレクタ電流が減少します。このコレクタ電流は負荷電流とほぼ同じです。したがって、R sensは最大電流を0.65/R sensの値に固定します。例えば、R sens = 0.33Ωの場合、 R loadが短絡しても（V oが ゼロになっても） 、電流は約2Aに制限されます。
さらに、この電力損失は過負荷が続く限り発生するため、デバイスは相当な期間、この電力損失に耐えられる必要があります。この電力損失は、電流制限回路が設けられていない場合よりも大幅に少なくなります。この方式では、電流制限を超えると、出力電圧は電流制限と負荷抵抗に応じて低下します。
短絡時にパス素子から放熱される熱を低減するため、フォールドバック電流制限が用いられます。これにより、短絡時の電流が低減されます。出力電圧がゼロになる短絡状態では、電流は通常、最大電流のごく一部に制限されます。
リニア電源におけるフォールドバック電流制限の主な目的は、出力トランジスタを安全な電力損失制限内に維持することです。リニアレギュレータは、入力電圧と出力電圧の差を熱として消費します。過負荷状態では出力電圧が低下するため、差が大きくなり、結果として損失が増加します。フォールドバックは、故障および過負荷状態において出力トランジスタを安全な動作領域内に維持するのに役立ちます。また、フォールドバックは故障状態における負荷の電力損失を大幅に低減し、火災や熱による損傷のリスクを低減することができます。[ 1 ]
多くの電源は定電流制限保護を採用していますが、フォールドバック方式はさらに一歩進んで、出力電圧の低下に伴って出力電流制限値を直線的に減少させます。しかし、この方式は電源回路を複雑化させます。また、電源電圧に関係なく一定の電流を消費する非抵抗性デバイス（オペアンプなど）では、ロックアウト状態を引き起こす可能性があります。フォールドバック電流リミッタは、ロックアウトを回避し、短絡箇所での局所的な発熱を抑えるために、過渡遅延を用いる場合もあります。
出力が短絡した状態で電流制限で動作するスイッチング電源では、パワートランジスタの電力損失は増加しないため、フォールドバック電流制限は、負荷障害によって電源が破壊されるのを防ぐ機能ではなく、アプリケーション機能に過ぎません。負荷の短絡に供給される電力を減らすことによる安全上の利点は、動作電流制限に比例します。フォールドバック電流制限は、地域安全基準を満たすことが独立機関によって認証された製品のコンポーネントとしてスイッチング電源に搭載されている可能性が最も高いです。[ 2 ]
以前の回路の問題点は、Q1のベースがVccより約0.5ボルト高くバイアスされていない限り、Q1が飽和しないことです。
これらの回路は、単一の電源（V cc）からより効率的に動作します。どちらの回路でも、R1 により Q1 がオンになり、負荷に電圧と電流が流れます。R_sense を流れる電流が設計上の制限を超えると、Q2 がオンになり、Q1 をオフにし始めるため、負荷電流が制限されます。オプションの部品 R2 は、負荷が短絡した場合に Q2 を保護します。V ccが少なくとも数ボルトある場合、ドロップアウト電圧を下げるために Q1 にMOSFET を使用できます。この回路はシンプルであるため、高出力 LED の電流源として使用されることがあります。 [ 3 ]
