大功率LED散热仿真分析摘要:考虑热导率与散热方式的影响,使用大型有限元软件ANSYSl0.0模拟并分析了大功率LED热分布。通过分析不同封装、热沉材料及散热方式对LED热分布与最大散热能力的影响,指出解决LED散热问题的关
栅极上拉电阻
由于eGaN FET的总米勒电荷(QGD功率电感器工厂)远小于相同导通电阻的功率MOSFET,因此eGaN FET器件的开关速插件电感打样 度有可能比后者快得多。如上所述,在“硬”开关转换期间,太高的dV/dt实际上会形成直通状态而降低效率。因此我们建议器件具有调整栅极驱动上拉电阻的能力,以最大限度地减小转换时间,从而不会引起其他不必要的机械部件损耗。这样也可以调整开关节点电压的过冲和振铃来改善EMI。在功率MOSFET应用中,这是以一个电阻和一个反并联二极管串接在栅极驱动输出端来完成的。然而,对于eGaN FET来说,由于阈值电压很低,我们并不推荐这种做法,而是采用最简单的通用解决方案,将驱动器中的栅极上拉和下拉连接分割开来,并在需要时可让分立电阻插入。
eGaN FET反向偏置或“体二极管”操作具有无反向恢复损耗的优点。然而,这种优势可以被更高的“体二极管”正向压降所抵消。二极管传导损耗因此会很大,特别是在低电压和高频率的情况下。然而,与二极管的反向恢复损耗不同的是,这些传导损耗可以通过合适的死区时间管理而降至最低,因为这种管理可以最大限度地减小“体二极管”的导通时间间隔。
硅栅极驱动器和控制器一般在低电压时具有20ns(±10ns)的有效最小死区时间,并且随总线电压的增加而增加,对于600V驱动器来说大约增加至400ns(±100ns)。eGaN FET的栅极电容和米勒电容都要比等效的硅器件小很多,因此导通和关断延迟更短,开关时间也更短。这些更短和更不易变化的开关时间便于实现更加严格的死区时间控制,进而有利于减少“体二极管”的传导损耗。最好的死区时间是减小到上述值的一半和四分之一之间,并降低相似的变化幅度。在这期间,eGaN FET栅极驱动器具有死区时间调整功能是有好处的。我们可以根据栅极驱动源的不同情况,简单地通过延长关断时间插件电感器生产商从而延长脉冲或者通过延长导通时间缩短脉冲来完成。