为了计算 SiC MOSFET 器件的静态损耗或为了比较不同的供应商，不仅要查看器件在 25℃ 时的 RDS(ON)（通常在出于营销目的而定义器件时使用），还要查看目标应用温度下的 RDS(ON)。如前一段所述，在某个转折点之后，SiC MOSFET 会具有 PTC。个中好处已经解释过了，但如果系数很高，25℃ 和应用中实际温度下的 RDS(ON)之间的差异会变得非常关键，导致在目标工作温度下的传导损耗显著增加。在选择 SiC MOSFET 时需要考虑这一点。 当温度升高时，安森美 M 1 1200 V SiC MOSFET 在 RDS(ON)方面表现出良好的稳定性。图 6 显示了在不同漏极电流 (ID) 下，20 m 器件在 25℃ 和 150℃ 时的差异。当 ID = 50 A 时，RDS(ON) 增加了 33%，这足以确保良好的并联工作，且不会导致静态损耗显著增加。
到目前为止，已经讨论了用于定义正栅极偏压的不同参数。结论是，安森美 M 1 1200 V SiC MOSFET 的 VGS 在静态操作期间应设置为 + 18 V ≤ VGS ≤ 20 V，而在动态瞬态中不应超过 + 25 V。但如何定义负栅极偏压呢？当然，该值应足够低，以确保器件正确关闭，同时避免在那些容易产生直通电流的拓扑（如半桥）中出现寄生导通。 就 VTH 而言，目前市场上有两种类型的 SiC MOSFET，即典型值高于 3.5V 的高阈值电压 SiC MOSFET 和典型值低于 3V 至 3.5V 的低阈值电压 SiC MOSFET。安森美 M 1 1200 V SiC MOSFET 属于第二类，其典型 VTH 值在 2.75 V 的范围内（各个器件的具体值见数据表）。该值随温度变化，可能低至 1.8 V，也可能高达 4.3 V。 在可能产生直通电流的应用中，建议使用 − 5 V 的负栅极偏压，以留有足够的安全裕度，避免寄生导通，尤其是在较高的开关频率下。将负 VTH 设置为 − 5 V 还应给予足够的裕度，以避免瞬态栅极电压低于在 −15 V 设置的最小限值。 在直通电流风险不存在（即升压器拓扑）或借助现有技术而降低（即用寄生电感解耦半桥输出）的情况下，负栅极偏压可以增加到高达 0V 的任何安全值。这对器件的性能有其他影响，将在下一章进行讨论。 与正栅极偏压一样，具有非常低的负栅极偏压可能会触发 SiC 晶体的缺陷，导致可靠性问题或关键参数的修改，例如 VTH 或 RDS(ON) 漂移，这在谈论负栅极偏压和当前可用的 SiC 沟槽 MOSFET 时尤其关键。为了防止这些问题，安森美在设计中考虑了这一点，并对 M 1 1200 V SiC MOSFET 进行了大量的静态和动态测试，以确认没有漂移。图 7 显示了静态负栅极偏压的结果及其在 VTH 方面的影响。此外，我们的生产线还进行了老化测试，以限制过早发生故障的情况。
众所周知，与其他类型的二极管相比，SiC MOSFET 的体二极管具有较高的正向电压。在使用 SiC MOSFET 时应考虑这一特性，通常，不建议在许多拓扑的死区时间之外使用，以避免高损耗。减少体二极管使用的一种有效方式是在需要反向导通时激活 MOSFET 的沟道。这样做可以显著减少损耗。 但是，对于在激活沟道之前需要死区时间的拓扑，即同步整流中的典型半桥，无法有效地停用体二极管，因为需要更多器件和/或修改电流路径。此外，即使采取许多预防措施，也可能无法完全避免在死区时间使用体二极管。安森美 M 1 1200 V SiC MOSFET 可以使用体二极管，且不会导致可靠性下降或 MOSFET 主要参数出现重大漂移。 考虑到这一点，必须要知道 VGS 将对体二极管的静态性能产生影响。图 8 显示了当应用不同的 VGS 时，安森美 M 1 1200 V SiC MOSFET 的体二极管与正向电流 (If) 的 Vf相关性。如图所示，当负栅极偏压减小时，Vf 略微增加。此图具有一些误导性，因为它可能会让用户得出将 VGS 设置为 0 V 是最佳解决方案的结论。然而，这个 Vf 较低的原因是 MOSFET 的沟道处于微导通状态，所以外部看起来 Vf较低的实际上是从体二极管接收部分电流的沟道。当二极管停止导通时，沟道仍将保持微导通。根据开关拓扑，这可能会对总损耗产生负面影响，并增加泄漏。此外，在 0 V 时，开关损耗将急剧增加，具体稍后会进行解释。这种现象在 SiC 技术中很常见，可以通过将 VGS 降低到 −5 V 来避免。
在前几章中，已经介绍了当施加正或负栅极偏压时的 VTH 漂移。影响 VTH 的另一个因素是温度。与所有 MOSFET 一样，安森美 M 1 1200 V SiC MOSFET 具有负温度系数。结果是，VTH 可以从 25℃ 时的约 2.6 V 典型值降低到 175℃ 时的 1.8 V。图 9 显示了 40 mΩ 器件在不同温度下的典型 VTH 值。在设计栅极驱动器电路时必须考虑这一点，以避免不必要的寄生导通。再次重申，应在实际应用温度下考虑此数据。例如，与 125℃ 时相比，室温下栅极处的 2 V 电压尖峰触发寄生导通的可能性更低。
为了在对寄生导通敏感的拓扑（如半桥）中保持安全裕度。建议在器件关闭时设置负 VG |
