微機保護裝置是一種依靠單片微機，智能地實現保護功能的工業控制裝置。保護裝置的硬件結構通常由5個部分構成，即信號輸入部分、單片微機系統、人機接口部分、輸出通道回路及電源部分等，如圖7-1所示。

1．信號輸入部分

微機保護裝置輸入信號有兩類，即開關量和模擬量信號。單片微機所采集的信號是弱電信號，在電流互感器與電子電路（單片微機）之間要求設置一些傳變環節，稱為信息預處理環節，需要隔離屏蔽、電平變換。

2．單片微機系統

微機保護裝置的核心是單片微機系統，它是由單片微機和擴展芯片構成的一臺小型工業控制微機系統，如CPU、存儲器、定時器等，主要完成數值測量、計算、邏輯運算、邏輯控制和記錄等任務。

3．人機接口部分

在很多情況下，單片微機系統必須接受操作人員的干預，例如整定值的輸入、工作方式的變更，執行各種操作功能、對單片微機系統狀態的檢測都需要人機對話。這部分工作在CPU控制之下完成，通常可以通過鍵盤、漢化液晶顯示、打印及信號燈、音響或語言告警等來實現人機對話。

4．輸出通道部分

輸出通道部分是對控制對象（如斷路器）實現控制操作的出口通道。這種通道的主要任務是將小信號轉換為大功率輸出，滿足驅動輸出的功率要求。通常，為了避免將外部干擾信號經過輸出回路串人微機系統內部，一般在輸出回路中采用光電隔離芯片。數字信號輸出回路，如圖7-2所示。

5．電源部分

微機保護系統對電源要求較高，通常這種電源是逆變電源，即將直流電逆變為交流電，再把交流電整流為微機系統所需的直流電壓。將變電站強電系統的直流電源與微機的弱電電源完全隔離開，通過逆變后的直流電源具有極強的抗干擾能力，對來自變電站中因斷路器跳合閘等原因產生的強干擾可以完全消除掉。

微機保護裝置均按模塊化設計，即對于各種線路和元件的保護都是用上述五個部分的模塊電路組成的。所不同的是軟件系統及硬件模塊化的組合與數量不同：不同的保護用不同的軟件來實現，不同的使用場合按不同的模塊化組合方式構成。