在进行电气设计时，为了充分发挥SiC MOSFET 的性能，SiC MOSFET的栅极-源极间电压(VGS)的设置非常重要，驱动电压低于推荐值时元件可能会发生故障。本应用笔记将就栅极驱动电压设置的注意事项进行说明。
推荐栅极驱动电压
请根据规格书中记述的推荐值和注释来设置SiC MOSFET的栅极驱动电压。参考示例Figure1，本示例中，推荐驱动电压VGS_OP的turn-off电压为0V，turn-on时电压为15V～18V，如注释中提到，禁止使用不足10V的turn-on电压。turn-on电压在推荐值以下可能会发生各种各样的故障，详情将在下一节进行说明。
栅极驱动电压和导通阻抗
Figure 2.为Si MOSFET 和SiC MOSFET 的结构图。SiC MOSFET的漂移层电阻比Si MOSFET 低，而目前的技术水平，由于SiCMOSFET沟道部分的载流子迁移率较低，所以沟道电阻比SiMOSFET高。因此，栅极电压VGS越高，导通阻抗越低（随着VGS的升高，阻值逐渐饱和）。
Figure3为SiCMOSFET SCT4062KWAHR 的RDS(on) vs VGS特性。可以看出，SiC MOSFET 与一般的Si MOSFET 不同，即使在沟道导通的状态下，导通阻抗也会跟随VGS值大幅变动。因此，为了降低导通阻抗，充分发挥SiC MOSFET 的性能，提高VGS值是极其有效果的。
另外，在VGS较低的区域（本例为10V以下），有工作温度越高，导通阻抗越低的趋势（导通阻抗具有负的温度系数）。因此，如Figure 4、在元件并联的电路中，高温时电流可能会集中在一个元件上，从而导致热失控。
另外，如Figure 5，在多个单元并联的芯片内，电流也可能会集中在部分单元，从而导致热失控。热失控的机理如Figure 6左侧所示。
另一方面，在VGS较高的区域（本例为10V以上），由于导通阻抗具有正的温度系数，因此电流不会集中在一个元件或部分单元上（如Figure6右）。
栅极驱动电压较低时的问题点
如下总结了栅极驱动电压低于推荐值时的问题点。
1、由于导通阻抗为负的温度系数（Figure 3），所以在并联多个元件的电路及单元的芯片内（Figure 4, 5），高温时电流可能集中在一个元件或部分单元上而发生热失控（Figure 6）。
2、由于导通阻抗随着VGS值变动较大（Figure3），因此会产生较大的损耗，当结温超过绝对最大额定值时会发生故障。
3、在该区域，除上述2个因素外，导通阻抗的偏差较大，损耗的偏差也会变大，散热设计也会变得比较困难。
综上所述，请务必使用推荐的栅极驱动电压（VGS）。
线性模式应用
以上就开关模式应用的栅极驱动电压进行了说明，而在启动电路（Figure 7）和放电电路（Figure 8）等线性模式应用中，栅极驱动电压需低于推荐值。在这样的电路拓扑中使用SiC MOSFET进行设计时，必须充分验证实机上是否存在热问题。
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