对于大功率工业系统（如电机驱动器和光伏逆变器）以及汽车系统（包括电动汽车 (EV) 充电器、牵引逆变器、车载充电器和DC/DC转换器）而言，故障检测机制必不可少。

故障检测通过电流、电压和温度测量来诊断系统内的任何交流电源线波动、机械或电气过载。在检测到故障事件后，主机微控制器 (MCU) 会执行保护动作，例如关闭或修改功率晶体管的开关特性或使断路器跳闸。
为了提高效率并减小系统尺寸，设计人员正从绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 改用宽带隙碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 开关晶体管，从而实现更快的开关速度 (>100kHz) 和更短的耐受时间 (<5µs)。
要保护功率开关晶体管免受故障条件的影响，首先要使用基于分流器或基于霍尔效应的解决方案来检测过流情况。虽然基于霍尔效应的解决方案支持单模块方法，但它们的测量精度很低，尤其在温度升高的情况下。在基于分流器或基于霍尔效应的解决方案之间进行选择时，要考虑隔离规格和初级导体电阻等其他因素。虽然两种解决方案中的初级导体电阻可能会产生相同的散热量，但是，随着分流器技术的改进，分流器现在的电阻要小得多，从而能够更大限度地减少散热，并在整个温度和寿命范围内提供非常高的精度。
我们来看看几种基于分流器的故障检测方法：

使用隔离式放大器
图1显示了基于分流器的过流检测解决方案，它有一个隔离式放大器和一个非隔离式比较器。如有必要，您可以使用同样的隔离式放大器进行反馈控制。MCU接收比较器的输出并发送信号，从而控制栅极驱动器的使能引脚或改变进入栅极驱动器输入的脉宽调制周期。