為什麼MOS管關斷時柵源極的電壓為負值？

mos管有N溝道和P溝道兩種類型。今天我們以N 溝道增強型 mos 管為例講解，它由源極(S)、漏極(D)和柵極(G)組成。在正常工作時，當柵極-源極電壓VGs大於開啟電壓Vth時，在柵極下方的氧化層下麵會形成導電溝道，使得漏極和源極之間可以導通電流。

那麼為什麼在關斷狀態下柵源極電壓要為負？

當mos 管要完全關斷時，需要確保導電溝道消失。在理想情況下，只要VGs≤Vth，mos 管就會關斷。但是在實際電路中，為了更可靠地關斷mos 管，會使VGs為負值。

這是因為在一些應用場景中，可能存在干擾信號或者mos 管自身的寄生電容等因素。當mos 管處於關斷狀態時，其柵極和源極之間存在寄生電容CGs。如果周圍環境有干擾信號或者電路中其他部分的雜訊等，有可能會使柵極電壓升高。若此時VGs為正值且接近開啟電壓Vth，就可能會導致 mos 管誤開啟。

為了避免這種情況，將VGs設置為負值，使得柵極-源極之間的電場方向與開啟時相反，能夠更加有效地抑制導電溝道的形成，確保mos管穩定地處於關斷狀態。並且，負的Vgs可以快速地將柵極積累的電荷通過適當的電路(如柵極驅動電路)釋放掉，防止由於電荷積累導致的誤導通。

因此我們可以在不使用專用SiC-mosfet驅動晶片的前提下，將mos管的源極處電壓設置為+5V，柵極電壓隨PWM信號變化在+23V~-5V範圍內改變。當驅動信號為正時，柵源極電壓差為18V ，mos管導通；當驅動信號為負時，Vgs=-5V ，mos管關閉。