當引入如EPC的GaN電源FET和IC等“置換”技術，並且實現了新的性能水平時，對設計進行建模可以為電路的能力和需求提供舒適感和洞察力。本博客文章討論了最新添加到EPC GaN Power Bench，我們的在線建模工具庫，EPC的GaN FET Thermal Calculator！ 

氮化鎵（GaN）電源裝置提供了一種比老化的基於矽的MOSFET和IC更高效的替代方案。簡而言之，GaN裝置更小，它們開關速度更快，並且具有更低的導通電阻，從而比它們的矽對應物效率更高。即使它們具有更高的效率和更低的損耗，所有電子裝置仍會以熱量的形式散失一部分功率。EPC的GaN FET Thermal Calculator幫助您的設計充分發揮GaN電源電路的性能價值，並在佈局之前解決設計挑戰。

熱計算器提供了對PCB安裝的GaN裝置的熱性能參數的快速估算，這些裝置受到通過強制對流的板側冷卻以及通過由熱擴散器和散熱片組成的熱解決方案進行的背側冷卻。該模型考慮了PCB結構（大小，堆疊和通孔密度），晶粒大小，功率損耗，TIM材料和散熱片解決方案。

GaN FET Thermal Calculator有一個綜合的用戶指南來描述該工具，並從一個簡短的段落開始，簡要描述每個選項。您將從一個通用的原理圖開始，並提示使用應用程序中的不同面板來設置熱系統以反映您的設計環境。此工具使設計人員能夠建模熱管理組件的添加，如熱擴散器，熱界面材料（TIM）和散熱片，以洞察包含這些選項的影響。圖1顯示了模型中的散熱片輸入示例。還可以建模設計增強，如並聯裝置，以確定產品的最有效路徑。

使用GaN FET Thermal Calculator的結果是，在定義了熱系統的所有輸入參數後，結果會更新，並報告每個裝置的操作溫度和環境溫度的上升。還會生成詳細的報告，並可擴展以閱讀電路模型的估計熱阻。

還有一個進一步解釋EPC熱模型計算器的視頻：

GaN FET熱計算器作為電氣設計師快速估算GaN裝置熱能力和評估熱管理策略有效性的工具。附加功能允許進行更多分析和結果比較。該計算器在設計早期階段非常有效，用於估算熱需求、尺寸和比較熱解決方案，以及評估電路板設計的熱可行性。

GaN Power Bench還有一個在線DC-DC轉換器選擇工具和一個交叉參考工具，以補充裝置模型庫和演示板，幫助從概念到完成優化設計。對這些工具有更多幫助或討論您的設計細節，請詢問GaN專家。

Assaad El Helou, Senior Thermal/Mechanical Engineer, Applications Engineering