GaN已为数字电源控制做好准备

术语“准备就绪”竟然有如此多不同的含义，真是有趣。若您儿孙满堂，“准备就绪”是指您需要轮流做许多准备；我们不会离开30分钟。在飞机上，“准备就绪”意味着收起您的手机；这样，飞机最终才能安全起飞。

我们已听到我们的行业代言人宣布，“GaN将迎来黄金发展时间。”这一公告似乎在暗示，GaN已准备好出现在广大听众、用户或为数众多的应用面前。这也表明，GaN技术已经如此成熟，不能认为它是一个有问题的技术。我会让您自己决定哪些东西是正确的。

因此，当我说“GaN已为数字电源控制做好准备”时，您懂我的意思吗？测试GaN的一种方法是查看采用GaN的电源的开发过程。多数情况下，电源设计人员使用数字控制来演示GaN应用。这可能是因为数字化控制的灵活性较好，能够让设计人员精确控制开关波形。也可能是数字控制可以提供克服任意GaN缺点的多个控制回路和保护电路。

我认为，“GaN已为数字电源控制做好准备”的含义比我上述提到的更丰富，但它也意味着数字控制也做好准备迎接GaN。对于做好准备迎接GaN的数字电源控制来讲，它需要时间基分辨率、采样分辨率和计算马力用于更高的开关频率、更窄的占空比和精确的死区时间控制。图1和2所示为硅（Si）MOSFET和GaN MOSFET的上升和下降时间。图中数字显示死区时间存在两倍的差异，硅 MOSFET速度更慢。此外，GaN MOSFET的上升和下降更加线性。这些属性使得更精细的边缘控制非常可取。

GaN可在无需支付后续费用的情况下增大开关频率。利用这一优点，可以在功率级中缩小无源元件尺寸，并加快瞬变响应速度。但是，要对这些较高频率进行所需的控制，控制电路速度必须更快。例如，采样和转换时间需要足够快，才不会限制占空比宽度或相位延迟。此外，接下来针对控制工作的计算需要足够快，以不限制开关速度。对于如今频率大于1MHz的开关电源，需要在少数100ns中完成采样和转换。计算延迟也必须处于这一范围。

幸运的是，多年来，我们生产的数字电源控制器一直具备这一能力。并非所有数字电源控制器都能满足这些需求，但是至少电源设计人员有选择权。

因此，GaN为数字电源控制做好准备了吗？我们得到的答案更多是数字电源控制已准备好迎接GaN。因此，随着GaN继续开发，并应用于高密度和高性能电源解决方案，我们不必等待开发控制器时要借助GaN带给行业的优势。因此，这就是“准备就绪”的含义：它是指“现在就开始”。

审核编辑：何安