SiC MOSFET設置負壓的目的是快速關斷MOSFET,負壓的高低對器件有如下影響，需要具體問題具體分析：

負壓低潛在的好處

更強的抗誤導通能力：

這是使用負壓關斷的主要原因。 在橋式電路中，當上管開通產生極高的 dv/dt 時，會通過下管的米勒電容耦合一個電流到下管的柵極，可能導致下管在應該關斷時意外導通（米勒導通），造成橋臂直通短路。

低的負壓提供了更大的“電壓裕度”，使得耦合的電壓脈沖更難將柵源電壓抬升到閾值電壓以上，極大地降低了在高 dv/dt 工況下發生誤導通的風險。這對于高壓、高頻、高功率密度的 SiC 應用至關重要。

更快的關斷速度：

負壓關斷增大了關斷時的 Vgs 擺幅，加速了柵極電荷的抽取過程，有助于更快地關斷溝道電流。

更快的關斷可以略微降低關斷損耗。然而，低負壓相對于 -3V 或 -4V 在速度提升上的邊際效應會遞減，而風險則顯著增加。

潛在的風險和負面影響

柵氧層可靠性風險：

這是使用較低負壓最主要的擔憂。 SiC MOSFET 的柵氧層通常比 Si MOSFET 更薄，其擊穿電場強度雖然很高，但對電應力也更加敏感。

柵源電壓的最大絕對值通常由制造商規定。雖然許多器件的最大允許 |Vgs| 是 ±20V 或 ±25V，但這指的是瞬態極限值。長期施加接近或超過推薦最大工作負壓的偏置，會顯著加速柵氧層的退化，縮短器件壽命，甚至導致早期失效。

低的負壓意味著柵氧層承受著低壓的壓降。對于 5nm 的柵氧層，其承受的電場強度高達 12 MV/cm。雖然低于 SiC 的理論擊穿場強，但長期工作在此高場強下會引發負偏壓溫度不穩定性、經時擊穿，NBTI等可靠性問題。

制造商通常會在數據手冊中給出一個 “推薦工作范圍” 或 “最大連續柵源電壓”，負壓部分往往比正壓部分更保守。低的負壓很可能已經接近甚至超過某些器件的最大推薦連續負壓工作點（比如 -5V）。 務必仔細查閱你所使用器件的具體數據手冊！

閾值電壓漂移：

長期施加較大的負柵壓，特別是在高溫下，可能導致 SiC MOSFET 的閾值電壓發生永久性的正漂移。這意味著未來需要更高的正驅動電壓才能達到相同的導通電阻，影響導通損耗和性能。

對驅動電路的要求提高：

產生穩定的較低負壓需要更復雜的驅動電路設計（例如帶負壓輸出的隔離電源或負壓電荷泵）。

驅動芯片需要能承受更大的負向電壓擺幅。

負壓環路的阻抗需要足夠低，以確保在高 dv/dt 下負壓電平的穩定。

總結與建議

查閱數據手冊： 這是最關鍵的一步！ 仔細閱讀你所使用的 具體型號 SiC MOSFET 的數據手冊。重點關注：

Vgs(max)： 最大允許的柵源電壓（絕對值）。

Vgs(off)： 推薦的關斷電壓范圍或最大連續負柵壓。如果手冊明確建議最大負壓為 -4V，那么使用 -6V 就是不推薦的，存在風險。

可靠性測試數據（HTGB,C-HTRB等）。

評估應用需求：

dv/dt 水平： 你的應用開關速度有多快？產生的 dv/dt 有多高？dv/dt 越高，誤導通風險越大，對負壓的需求也越強。

系統噪聲： 電路布局是否良好？是否存在較大的開關噪聲耦合到柵極的風險？

工作溫度： 高溫會加劇柵氧層的退化。高溫應用下使用高負壓風險更大。

對可靠性的要求： 產品對壽命的要求是消費級、工業級還是汽車級？高可靠性要求下應更保守。

權衡與選擇：

如果數據手冊允許或推薦使用 -5V，且應用 dv/dt 極高、噪聲環境惡劣： -5V 可能是一個經過充分風險評估后的選擇，它能提供最強的抗誤導通能力。但需意識到柵氧可能可靠性風險增加，并確保驅動電路穩定可靠。

如果數據手冊推薦最大負壓為 -4V 或 -3V： 強烈建議不要使用更低負壓。 優先考慮通過優化布局（減小寄生電感、加強驅動回路）、使用具有強米勒鉗位功能的驅動器、適當增加死區時間等方法來抑制誤導通，而不是冒險使用過高的負壓。

在滿足抗誤導通的前提下，盡量選擇較低的負壓： 例如，如果 -3V 或 -4V 在你的應用場景下已被驗證足夠可靠地防止誤導通，那么就沒有必要使用 -5V 或 -6V。“夠用就好”原則適用于負壓選擇。

結論

  低于建議負壓的 SiC MOSFET 負壓驅動是一個高風險、低回報的選擇。它在極端的 dv/dt 和噪聲條件下提供了最強的關斷魯棒性，但顯著增加了柵氧化層退化和失效的風險，可能嚴重影響器件的長期可靠性。