为了进步体系可靠性并下降保修本钱，规划人员在功率器材中参加毛病维护电路，防止器材发作毛病，防止对电子体系形成高价值的危害。这一般运用外部传感器、分立电路和软件来完结，可是在更多状况下，规划人员运用彻底自维护的MOSFET功率器材来完结。跟着技能的开展，MOSFET功率器材可以以更低的体系本钱供给优异的毛病维护。
图1显现了彻底自维护MOSFET的一般拓扑结构。这些器材常见的其他特性包含状况指示、数字输入、差分输入和过压及欠压堵截。高端装备包含片上电荷泵功用。可是，大多数器材都具有三个电路模块，即电流约束、温度约束和漏-源过压箝制，为器材供给大部分的维护。
图1：彻底自维护MOSFET的一般拓扑结构。
短路毛病
最常见也最费事的毛病或许是短路。这类毛病有以下几种方式：负载间的短路、开关间的短路或电源接地的短路。并且，这些短路器材发动和封闭时都会发作。因为短路毛病一般是间歇性，即便在很短时刻中就存在多种方式，使问题更为扎手。
可是，假如短路是间歇性、负载为电感的状况下，电流中止将在MOSFET上发作一个反激（flyback）电压。依据短路继续的时刻和电阻，负载电感中的峰值电流或许会高于正常作业时的峰值电流。因而，器材比预期吸收更多的能量，并且多个间歇性短路事情的快速接连发作会导致峰值结温急剧升高，从而对器材发作潜在的损坏性。
过温毛病
其他毛病包含器材引脚的静电放电（ESD）、线路瞬流或电感负载开关引起的过压，还有便是过热。简言之，ESD便是电荷的快速中和，电子工业每年花在这上面的费用稀有十亿美元之多。咱们知道一切的物质都由原子构成，原子中有电子和质子。当物质取得或失掉电子时，它将失掉电平衡而变成带负电或正电，正电荷或负电荷在资料表面上堆集就会使物体带上静电。电荷堆集一般因资料相互触摸别离而发作，也可由冲突引起，称为冲突起电。
有许多要素会影响电荷的堆集，包含触摸压力、冲突系数和别离速度等。静电电荷会不断堆集，直到形成电荷发作的效果中止、电荷被泄放或许到达满足的强度可以击穿周围物质停止。电介质被击穿后，静电电荷会很快得到平衡，这种电荷的快速中和就称为静电放电。因为在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很大，或许超越20安培，假如这种放电经过集成电路或其他静电灵敏元件进行，这么大的电流将对规划为仅导通微安或毫安级电流的电路形成严峻危害。
因为有源元件（MOSFET门极氧化物接口在外）已与门极输入引脚衔接，因而漏极与源极之间短路时，此引脚的走漏电流（50-100uA）比规范MOSFET走漏电流的测量值（ 《 50nA）大三个数量级。走漏电流的添加一般不会对门极驱动电路发作影响，可是，门极驱动电路有必要可以在电流约束或热关机毛病状况下驱动满足大的电流。在过流和过温毛病的状况下，器材一般将功率MOSFET门极节点电压下拉至挨近饱满的作业门限电压或零伏，以彻底封闭器材。
一般门极输入引脚和功率MOSFET门极节点之间存在一个串联电阻Rs，所以吸收的输入电流大约等于（Vin-Vgate）/Rs。器材一般在结温超越预设约束温度时封闭。在这种状况下，Vgate=0伏，所以在过温毛病时有必要发作一个等于Vin/Rs的最小源极电流。不然，内部分极下拉电路将无法封闭功率场效应管，使其结温或许到达发作损坏效果的水平。
过温维护
一般过温维护是经过对主功率MOSFET有源区域的温敏器材设置偏压来完结的。若这些元件侦测到芯片结温超越过温设定值时，电路将主功率MOSFET门极拉至地，封闭该器材。图2显现安森美的NIF5022N器材短路电流和时刻呼应之间的联系。在其它器材中，若检测到过温毛病状况，电流将锁存，而输入引脚有必要固定对锁存进行复位。
在过温毛病状况下，有必要考虑两个首要问题。首要，温度约束关断电路一般与电流约束电路协同作业，即电流约束电路将门极节点驱动至挨近阈值电压来使器材进入饱满作业形式，以便坚持电流约束设定点。关于选用热滞后电路让零件在过温毛病状况下循环导通和封闭的器材，结温将稳定在滞后电路凹凸设定点之间的温度。一般来说，当器材的可靠性下降变成一个受注重的问题时，别盼望在毛病状况下该器材作业几千小时或更长时刻。
图2：NIF5022N器材短路电流和时刻呼应之间的联系。
更切合实际的考虑是，当使用电路在毛病状况下将门极输入循环地翻开并封闭，使结温可以在过温事情之间的这段时刻中进行冷却。在这种状况下，器材进入内部热循环，器材接受的热循环数量有必定的约束。循环的次数与许多要素有关，包含结温起伏差、温度侦测布局和电路规划、硅结构、封装技能等。规划人员有必要清楚使用电路是否可以在短路或其他激发过温维护毛病状况下对受维护的MOSFET进行循环，然后评价器材在这些状况下的可靠性。这种毛病形式剖析可省去贵重的场回路。
第二个问题涉及到当过温维护无效、随后或许发作器材毛病时器材的作业状况。当封闭电感负载时，器材有必要吸收存储在负载电感中的能量。关于规范的MOSFET，这种作业形式称为非箝制感应开关（UIS）。在UIS事端中，器材的漏-源硅结处于雪崩状况，器材发作很多功耗。自维护的MOSFET或许遭受相同的状况，因为当门极输入电压对控制电路进行偏置时，因为门极偏置为零，过温约束电路处于无效状况。即便呈现最高能量额定值，能量脉冲之间有必要有满足的时刻让结温冷却到初始结温。不然，结温在每个能量脉冲之后升高，终究到达内部毛病温度。
若过温约束电路在电感负载封闭的状况下偏置，因为大多数自维护MOSFET选用有源过压箝制，过温维护或许仍处于无效状况。有源箝制电路中的要害元件是坐落主功率MOSFET门极和漏极衔接之间的背靠背串联齐纳二极管。以此种状况仓库的齐纳二极管的规划电压小于主功率MOSFET漏-源结的雪崩电压。在主功率MOSFET门极发作挨近阈值的电压，使MOSFET以正激线性作业形式传导负载电流。在有源箝制作业形式下切换电感负载时，这些行为使器材具有更强的能量处理才能。有源箝制因为具有上述特性，故常常在其它故 障维护动作之前履行。规划人员有必要保证器材可以吸收在最坏状况下一切或许的电感能量。
