GaN已為數(shù)字電源控制做好準(zhǔn)備

術(shù)語“準(zhǔn)備就緒”竟然有如此多不同的含義，真是有趣。若您兒孫滿堂，“準(zhǔn)備就緒”是指您需要輪流做許多準(zhǔn)備；我們不會離開30分鐘。在飛機(jī)上，“準(zhǔn)備就緒”意味著收起您的手機(jī)；這樣，飛機(jī)最終才能安全起飛。

我們已聽到我們的行業(yè)代言人宣布，“GaN將迎來黃金發(fā)展時(shí)間。”這一公告似乎在暗示，GaN已準(zhǔn)備好出現(xiàn)在廣大聽眾、用戶或?yàn)閿?shù)眾多的應(yīng)用面前。這也表明，GaN技術(shù)已經(jīng)如此成熟，不能認(rèn)為它是一個(gè)有問題的技術(shù)。我會讓您自己決定哪些東西是正確的。

因此，當(dāng)我說“GaN已為數(shù)字電源控制做好準(zhǔn)備”時(shí)，您懂我的意思嗎？測試GaN的一種方法是查看采用GaN的電源的開發(fā)過程。多數(shù)情況下，電源設(shè)計(jì)人員使用數(shù)字控制來演示GaN應(yīng)用。這可能是因?yàn)閿?shù)字化控制的靈活性較好，能夠讓設(shè)計(jì)人員精確控制開關(guān)波形。也可能是數(shù)字控制可以提供克服任意GaN缺點(diǎn)的多個(gè)控制回路和保護(hù)電路。

我認(rèn)為，“GaN已為數(shù)字電源控制做好準(zhǔn)備”的含義比我上述提到的更豐富，但它也意味著數(shù)字控制也做好準(zhǔn)備迎接GaN。對于做好準(zhǔn)備迎接GaN的數(shù)字電源控制來講，它需要時(shí)間基分辨率、采樣分辨率和計(jì)算馬力用于更高的開關(guān)頻率、更窄的占空比和精確的死區(qū)時(shí)間控制。圖1和2所示為硅（Si）MOSFET和GaN MOSFET的上升和下降時(shí)間。圖中數(shù)字顯示死區(qū)時(shí)間存在兩倍的差異，硅 MOSFET速度更慢。此外，GaN MOSFET的上升和下降更加線性。這些屬性使得更精細(xì)的邊緣控制非?？扇　?/p>

GaN可在無需支付后續(xù)費(fèi)用的情況下增大開關(guān)頻率。利用這一優(yōu)點(diǎn)，可以在功率級中縮小無源元件尺寸，并加快瞬變響應(yīng)速度。但是，要對這些較高頻率進(jìn)行所需的控制，控制電路速度必須更快。例如，采樣和轉(zhuǎn)換時(shí)間需要足夠快，才不會限制占空比寬度或相位延遲。此外，接下來針對控制工作的計(jì)算需要足夠快，以不限制開關(guān)速度。對于如今頻率大于1MHz的開關(guān)電源，需要在少數(shù)100ns中完成采樣和轉(zhuǎn)換。計(jì)算延遲也必須處于這一范圍。

幸運(yùn)的是，多年來，我們生產(chǎn)的數(shù)字電源控制器一直具備這一能力。并非所有數(shù)字電源控制器都能滿足這些需求，但是至少電源設(shè)計(jì)人員有選擇權(quán)。

因此，GaN為數(shù)字電源控制做好準(zhǔn)備了嗎？我們得到的答案更多是數(shù)字電源控制已準(zhǔn)備好迎接GaN。因此，隨著GaN繼續(xù)開發(fā)，并應(yīng)用于高密度和高性能電源解決方案，我們不必等待開發(fā)控制器時(shí)要借助GaN帶給行業(yè)的優(yōu)勢。因此，這就是“準(zhǔn)備就緒”的含義：它是指“現(xiàn)在就開始”。

審核編輯：何安