D类死区时间的合理范围是多少？

csoapy

咸鱼上收过一块英飞凌氮化镓开发板。印象深刻，比听过的几款几千到万把的功放都好，细节多很多，控制收放自如。无奈坏掉了，问英飞凌要原理图什么的还得签NDA。我想NDA不会跟我个人签的吧？于是又找了块氮化镓音频开发板，原理图、物料表全都开放，可直接下载，不像英飞凌那样要签NDA。参数也还可以，比买过的英飞凌的要好。就是死区时间为50ns，文档好像是说最多可优化到30ns。我查了下发现有的D类功放死区时间已经可以控制在10ns左右了。所以这个到底影响有多大？在什么范围之内算是合理或者很好的？

HuBin168

      死区时间过短，小于关断延迟，上下管同时导通导，MOSFET发热大，效率下降。
      死区时间太长，死区期间负载电流通过MOSFET体二极管续流，它的压降导致输出波形凹陷，造成交越失真并且THD明显的上升。

      究竟多少ns合适，他是由开关速度、器件特性、控制精度来决定的，没有人能给出一个精确的答案，但是也有一些大厂测试得出的经验可以套用，大致使用下来不会有太大的问题：
      低Qg快恢复体二极管的MOSFET，可以缩短死区时间在10-30ns；  
      高开关频率，比如400kHz-1MHz，必须要短一点的死区时间，通常小于20ns，不然开关周期占比太高，失真会变大；  
      比较高的工作电压，比如36V或以上，MOSFET关断延迟增大，要留有安全的裕量，一般会大于30ns；  
      还有拓扑结构，半桥一般20-50ns，全桥是差分驱动，抗噪比较强，一般在10-30ns 。

      如果追求极致，有强迫症，非要一个精确的数值，那就必须要根据MOSFET特性、工作电压及拓扑结构的实际情况，实际测试来决定。
      用示波器看一下半桥节点的波形，确认没有直通电流尖峰；在带载的条件下，测试THD和效率曲线，找到拐角点。
      然后一边调一边测，直到找到兼顾高效率和低失真的最佳的平衡点，那个时间，就是你需要的最佳死区时间。

csoapy

受教受教！这么说来，那我相信评估板上的死区时间是厂家已经根据板子工况综合考虑优化过了的。不用再纠结了，感谢感谢！

HuBin168

csoapy 发表于 2025-7-22 15:27
受教受教！这么说来，那我相信评估板上的死区时间是厂家已经根据板子工况综合考虑优化过了的。不用再纠结了 ...

      受教不敢当，我也是现学现用。
      我也钻过死区的“牛角尖”，找了很多资料、网站，做了好多实验，最后发现，厂家推荐的数值可能不是最好的，但一定是“最合适”的。如果自己DIY，通过测试，找到最佳值，那是再好不过了。但是大批量生产，不可能每一块板都给他调到最佳值，还是用一个“最合适”的数值比较现实。
      通过“死区”这个事情，让我理解到，为什么很多技术派买回器材、设备都要自己动手摩一摩，就是为了替换某些厂家为了大批量生产而使用的一个“合适”的参数，自己找出一个针对现有的设备最精确的数值。
      这也是DIY的最大乐趣。

Hexuhua

其实可以通过功耗发热来调节最佳时间，先设置50NS，记录数据，然后40记录，30记录，20记录，10记录，就知道哪个时间是极限参数。

csoapy

Hexuhua 发表于 2025-7-22 16:53
其实可以通过功耗发热来调节最佳时间，先设置50NS，记录数据，然后40记录，30记录，20记录，10记录，就知道 ...

倒也是个方法，反正板子有过温保护哈哈

cadiy

D类专用氮化镓开关管开并速度在100m以上，死区5nS内，如英飞的gs66508p

来着灵魂的呐喊

有图片吗？具体是什么型号？

Popudigi

死区时间（Td）根据THD要求和PWM频率而定，Td固定，PWM频率越高THD越大，两块板Td设置如果能知道PWM频率最好，正常400K左右PWM Td在10nS THD能达到<0.01%。

csoapy

Popudigi 发表于 2025-8-7 19:15
死区时间（Td）根据THD要求和PWM频率而定，Td固定，PWM频率越高THD越大，两块板Td设置如果能知道PWM频率最 ...

这么说来这块板子在50ns的条件下能达到< 0.005% THD+N,> 120 dB SNR还不错？

csoapy

来着灵魂的呐喊 发表于 2025-7-25 23:02
有图片吗？具体是什么型号？

图片见官网：https://epc-co.com/epc/products/evaluation-boards/epc9192

涉及的型号有这些：The EPC9192KIT comes with two EPC9558L PWM modulator boards, implementing an asynchronous switching, self-oscillating PWM modulator, with feedback taken after the L-C low pass filter (Post-Filter FeedBack, PFFB). Switching frequency is set to about 600 kHz. Also included is the EPC9558P power stage, built around two EPC2307, 200 V, 10 mΩ QFN eGaN FET and the Onsemi NCP51820 gate driver.

csoapy

cadiy 发表于 2025-7-24 18:05
D类专用氮化镓开关管开并速度在100m以上，死区5nS内，如英飞的gs66508p

100m很高了，我买的EPC9192KIT上面默认才600k，死区时间50ns。这个gs66508p是GaN System时代的型号吧？后来被英飞凌收购了。英飞凌氮化镓现在好像是到第五代了？

Popudigi

csoapy 发表于 2025-8-7 22:13
这么说来这块板子在50ns的条件下能达到< 0.005% THD+N,> 120 dB SNR还不错？

参考附图。

csoapy

Popudigi 发表于 2025-8-9 13:12
参考附图。

感谢大佬！