Schema de principiu a dispozitivului pentru una din faze este prezentată în figura.
Pe calea principală de curent, pe unul din faze, este inserat un conductor „C” din constantan (figura) și având secțiunea astfel dimensionată, încât la trecerea curentului electric nominal să se încălzească ușor. Pe conductorul „C” sunt fixate termistorul R₁ (înseriat cu semireglabilul R₁₁, figura a) și termistorul R₂, care realizează compensarea termică a montajului în funcție de temperatura mediului ambiant.
Divizorul de tensiune (R₇, R₁ și R₂) este alimentat la o tensiune stabilizată cu dioda Zener D₁, pentru prevenirea derivelor termice.
Amplificatorul operațional A₁ (1/4 din M3900) cu componentele aferente formează un comparator cu histerezis, care, la o anumită temperatură a conductorului „C”, basculează și blochează dioda D₂. În acest caz, circuitul de temporizare construit cu amplificatorul operațional A₂ începe să încarce condensatorul C₁ prin rezistoarele R₇ și R₁₁. Durata de temporizare se reglează din R₇. Dacă suprasarcina persistă și după scurgerea duratei de temporizare, A₂ va comanda tranzistorii T₁ prin R₁₂ și D₃, care va acționa releul R₁.
Contactele releului întrerup alimentarea bobinei contactorului K₁, care decuplează consumatorul de la rețeaua electrică. În concluzie, dispozitivul electronic descris acționează ca un releu cu bimetal.
Pentru protejarea releului în caz de scurtcircuit, când acționarea trebuie să fie foarte rapidă, s-a prevăzut un amplificator de tensiune alternativă format din A₃ și elementele aferente. Acesta culege de la bornele conductorului „C” (figura b) o tensiune de aproximativ 0,05 V în caz de supracurent, o amplifică și, prin componentele R₁₇ și D₅, în 2–3 alternanțe, încarcă condensatorul C₅ la o tensiune ce va produce bascularea (ireversibilă) a lui Schmitt, realizat cu amplificatorul operațional A₄. Prin rezistorul R₂₂ și dioda D₆ se acționează tranzistorul T₁, releul R₁ anclanșează, iar consumatorul este decuplat de la rețeaua electrică.
Pentru evitarea declanșării circuitului la eventualele impulsuri parazite s-a prevăzut un circuit de temporizare format din componentele R₁₇, D₅ și C₅. Cu ajutorul semireglabilului R₁₃ se reglează nivelul la care trebuie să lucreze protecția.
Circuitele descrise se realizează cu amplificatorul operațional Norton cvadruplu LM3900 (IPRS), releul și tranzistorul T₁ fiind comune pentru o fază.
