在英語里，“ready”是很有意思的一個詞，它在不同的語境下會有完全不同的意思。有一大屋子女兒時，“ready”的意思就是為做好準(zhǔn)備而準(zhǔn)備；而準(zhǔn)備的時間絕不會少于30分鐘。在飛機(jī)上，“ready”就是把手機(jī)收起來的意思；最后，我們終于可以起飛了。

我們的行業(yè)發(fā)言人已經(jīng)宣布，“GaN已經(jīng)為黃金時間做好了準(zhǔn)備?！边@個聲明似乎預(yù)示著GaN已經(jīng)為廣泛使用做好準(zhǔn)備，或者說在大量的應(yīng)用中，已經(jīng)可以使用GaN技術(shù)了。這也意味著GaN已經(jīng)是一項成熟的、不應(yīng)再受到質(zhì)疑的技術(shù)。對此，我不想妄加評論，由你自己去辨別事情的真?zhèn)巍?/p>

那么，我提到的“GaN已經(jīng)為數(shù)字電源控制做好準(zhǔn)備”到底是什么意思呢？驗證這一點(diǎn)的方法就是查看一下啟用GaN技術(shù)的電源是如何開發(fā)的？在很多情況下，電源設(shè)計人員使用數(shù)字控制來展示GaN應(yīng)用。這么做的原因也許是考慮到數(shù)字控制的靈活性，使得設(shè)計人員能夠精確地控制開關(guān)波形；此外，也是因為數(shù)字控制能夠提供多個控制環(huán)路和保護(hù)電路，而這些控制環(huán)路與保護(hù)電路能夠管理所有GaN的缺陷和不足。

對我而言，“GaN已經(jīng)為數(shù)字電源控制做好準(zhǔn)備”大體涵蓋了上面提到的內(nèi)容，此外，這句話也意味著數(shù)字電源也為GaN的應(yīng)用做好準(zhǔn)備。要使數(shù)字電源控制為GaN的應(yīng)用做好準(zhǔn)備，它需要針對更高開關(guān)頻率、更窄占空比和精密死區(qū)時間控制的時基分辨率、采樣分辨率和計算能力。圖1和圖2顯示的是一個硅 (Si) MOSFET和一個GaN MOSFET的上升和下降時間。從這兩個圖中可以看出，死區(qū)時間被因子2所差分，而此時的Si MOSFET變慢。此外，GaN MOSFET的上升與下降更加線性。這些屬性使更加精細(xì)的邊緣控制變得十分有必要。

GaN能夠在不會對系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響的情況下增加開關(guān)頻率。這一優(yōu)點(diǎn)可以在功率級中使用更小的無源組件，并實現(xiàn)更快的瞬態(tài)響應(yīng)。然而，為了實現(xiàn)對這些更高頻率的控制，控制電路的速度必須更快。例如，采樣和轉(zhuǎn)換時間需要足夠快，這樣才不會限制占空比寬度或相位延遲。此外，對于下一個控制工作量的計算也需要足夠快，這樣才不會限制開關(guān)速度。對于目前的1MHz以上開關(guān)電源，需要在幾百ns內(nèi)完成采樣與轉(zhuǎn)換。而計算延遲也必須在同樣的范圍內(nèi)。

幸運(yùn)的是，我們在數(shù)年前就已經(jīng)擁有具備這一功能的數(shù)字電源控制器了。并不是所有的數(shù)字電源控制器都能夠滿足這些需要，但至少電源設(shè)計人員有選擇的余地。

那么，GaN已經(jīng)為數(shù)字電源控制中的使用做好準(zhǔn)備了嗎？對這一問題的答案要比數(shù)字電源控制是否能夠使用GaN這個問題復(fù)雜。所以，隨著GaN在不斷向前發(fā)展，并且在高密度和高性能電源解決方案中尋找用武之地，我們也不必非要等到控制器發(fā)展到能夠利用GaN優(yōu)勢的那一刻。所以，“ready”到底意味著什么呢：那就是“現(xiàn)在?！?/p>

你這個話題有什么看法呢？

?

?

?

圖1：諧振LLC Si MOSFET死區(qū)時間

?

?

?

圖2：LLC GaN MOSFET死區(qū)時間

?

其它資源：

-LMG5200半橋功率級

-GaN FET模塊相對于硅模塊的性能優(yōu)勢。

-界定GaN可靠性的綜合方法。

-用GaN的發(fā)展前景來推進(jìn)電源解決方案向前發(fā)展。

?

原文鏈接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/03/20/gan-is-ready-for-digital-power-control