为了更好地增强可靠性指标并减少质保成本费，设计方案员工在电力电子器件中添加常见故障维护电源电路，以防元器件产生常见故障，防止对电子控制系统导致高成本的危害。这一般 运用外界感应器、分立电路和系统来完成，可是在大量情形下，设计方案工作人员应用彻底自维护的MOSFET电力电子器件来进行。伴随着新技术的发展趋势，MOSFET电力电子器件可以以更低的系统软件成本费给予良好的常见故障维护。

　　图1表明了彻底自维护MOSFET的一般网络拓扑结构。这种元器件普遍的别的特点包含情况标示、数据键入、差分信号键入和过电压及欠压保护断开。高档配备包含上面电荷泵作用。可是，大部分元器件都具有三个电源电路控制模块，即电流量限定、溫度限定和漏-源过压箝制，为元器件给予绝大多数的维护。

　　图1：彻底自维护MOSFET的一般网络拓扑结构。

　　短路故障常见故障

　　最常用也最繁琐的问题可能是短路故障。这类常见故障有下列几类方式：负荷间的短路故障、电源开关间的断路或开关电源接地装置的短路故障。并且，这种短路故障元器件运行和关掉时一定会产生。因为短路故障常见故障一般是间断性，即便 在很短期内中就存有形式多样，使难题更加繁杂。

　　殊不知，假如短路故障是间断性、负荷为电感器的情形下，电流量终断将在MOSFET上造成一个反激（flyback）工作电压。依据短路故障不断的时长和电阻器，负荷电感器中的顶值电流量很有可能会高过一切正常运行时的顶值电流量。因而，元器件比预估消化吸收大量的动能，并且好几个间断性短路故障事情的迅速持续产生会造成 最高值结温大幅度上升，进而对元器件造成不确定性的毁灭性。

　　逆相常见故障

　　别的常见故障包含元器件管脚的静电感应充放电（ESD）、路线瞬流或电感器负荷电源开关引发的过电压，也有便是超温。简而言之，ESD便是正电荷的迅速中合，电子工业每一年花在这个上边的花费有数十亿美元之多。我们知道任何的化学物质都由原子构成，分子中有电子器件和质子。当化学物质得到或丧失电子器件时，它将丧失电均衡而变为带负电荷或正电荷，正电或负电在原料表层上累积便会使物件携带静电感应。正电荷累积一般 因原材料相互之间触碰分离出来而造成，也可由磨擦造成，称之为摩擦起电。

　　有很多要素会干扰正电荷的累积，包含接触应力、摩擦阻力和分离出来速率等。静电感应正电荷会不断地累积，直至导致正电荷形成的功效终止、正电荷被泄流或是做到充足的硬度能够穿透周边化学物质才行。电解介质被穿透后，静电感应正电荷会迅速获得均衡，这类正电荷的迅速中合就称之为静电感应充放电。因为在较小的电阻器上迅速泄流工作电压，泄流电流量会非常大，很有可能超出20皮安，假如这类充放电根据集成电路芯片或别的静电感应光敏电阻器开展，这么大的电流量将对设计方案为仅通断微安或mAh级电流量的线路导致明显危害。

　　因为有源元件（MOSFET门极金属氧化物插口以外）已跟门极键入脚位联接，因而漏极与源极中间短路故障时，此脚位的漏电流（50-100uA）比规范MOSFET漏电流的检测值（ 《 50nA）大三个量级。漏电流的提高一般 不容易大门口极光耦电路造成危害，可是，门极光耦电路务必可以在电流量限定或热待机常见故障状况下推动充足大的电流量。在过电流和逆相常见故障的情形下，元器件一般将输出功率MOSFET门极连接点工作电压往下拉至贴近饱和状态的工作中幅值工作电压或零伏，以彻底关掉元器件。

　　一般 门极键入脚位和输出功率MOSFET门极连接点中间存有一个串联电阻Rs，因此 消化吸收的键入电流量大概相当于（Vin-Vgate）/Rs。元器件一般 在结温超出预置限定溫度时关掉。在这样的情形下，Vgate=0伏，因此 在逆相常见故障时务必造成一个相当于Vin/Rs的最少源极电流量。不然，内单位极往下拉电源电路将没法关掉输出功率场效管，使其结温很有可能做到造成影响功能的水准。

　　温度保护

　　一般 温度保护是根据对主输出功率MOSFET数字功放地区的温敏元器件设定偏压来完成的。若这种元器件探测到集成ic结温超出逆相预设值时，电源电路将主输出功率MOSFET门极拉至地，关掉该元器件。图2表明安森美的NIF5022N元器件短路容量和時间回应中间的关联。在其他元器件中，若检查到过温常见故障状况，电流量将锁存，而键入脚位务必固定不动对锁存开展校准。

　　在逆相常见故障状况下，务必考虑到两种关键难题。最先，溫度限定关闭电源电路一般 与电流量限定电源电路协调工作，即电流量限定电源电路把门极连接点推动至贴近阈值电压来使元器件进到饱和状态工作模式，便于维持电流量限定设置点。针对使用热落后电源电路让零件在逆相常见故障状况下循环系统导通与关掉的元器件，结温将平稳在落后电源电路多少设置点中间的溫度。一般来说，当元器件的稳定性降低变为一个受看重的现象时，别寄希望于在常见故障状况时该元器件工作中好几千钟头或更长期。

　　图2：NIF5022N元器件短路容量和時间回应中间的关联。

　　更符合实际的考量是，当运用电源电路在常见故障状况下把门极键入循环系统地开启并关掉，使结温能够在逆相事情中间的这段时间中完成制冷。在这样的情形下，元器件进到內部热力循环，元器件承担的热力循环总数有一定的限定。循环系统的频率与很多要素相关，包含结温力度差、溫度探测合理布局和电路原理、硅构造、封裝新技术等。设计方案工作人员需要清晰运用电源电路是不是能够在短路故障或别的激起温度保护常见故障状况下对受保障的MOSFET开展循环系统，随后评定元器件在这种状况下的稳定性。这类常见故障运作模式可省掉价格昂贵的场控制回路。

　　第二个难题牵涉到当温度保护失效、接着很有可能产生元器件常见故障时元器件的工作情况。当关掉电感器负荷时，元器件务必消化吸收储存在负荷电感器中的动能。针对规范的MOSFET，这类工作模式称之为非箝制感应器（UIS）。在UIS安全事故中，元器件的漏-源硅结处在山崩情况，元器件造成很多功能损耗。自维护的MOSFET很有可能遭到一样的状况，由于应门极键入工作电压对控制系统开展参考点时，因为门极参考点为零，逆相限定电源电路处在失效情况。即便 发生最大动能额定电流，动能单脉冲中间一定有充足的时间段让结温制冷到原始结温。不然，结温在每一个动能单脉冲以后上升，最后做到內部常见故障溫度。

　　若过温限定电源电路在电感器负荷关掉的情形下参考点，因为大部分自维护MOSFET选用数字功放过电压箝制，温度保护很有可能仍处在失效情况。数字功放箝制电源电路中的核心元器件是坐落于主输出功率MOSFET门极和漏极联接中间的背对背串连齐纳二极管。以此类情况局部变量的齐纳二极管的设计方案工作电压低于主输出功率MOSFET漏-源结的山崩工作电压。在主输出功率MOSFET门极造成贴近阀值的工作电压，使MOSFET以正激线形工作模式传输负荷电流量。在数字功放箝制工作模式下转换电感器负荷时，这种个人行为使元器件具有更强的动能解决工作能力。数字功放箝制因为具备以上特点，故常常在其他故 障维护姿势以前实行。设计方案工作人员需要保证 元器件可以消化吸收在最坏状况下任何有可能的电感器动能。

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