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備而準備；而準備的時間絕不會少于30分鐘。在飛機上，“ready”就是把手機收起來的意思；最后，我們終于可以起飛了。

我們的行業發言人已經宣布，“GaN已經為黃金時間做好了準備。”這個聲明似乎預示著GaN已經為廣泛使用做好準備，或者說在大量的應用中，已經可以使用GaN技術了。這也意味著GaN已經是一項成熟的、不應再受到質疑的技術。對此，我不想妄加評論，由你自己去辨別事情的真偽。

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

對我而言，“GaN已經為數字電源控制做好準備”大體涵蓋了上面提到的內容，此外，這句話也意味著數字電源也為GaN的應用做好準備。要使數字電源控制為GaN的應用做好準備，它需要針對更高開關頻率、更窄占空比和精密死區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的邊緣控制變得十分有必要。

GaN能夠在不會對系統產生負面影響的情況下增加開關頻率。這一優點可以在功率級中使用更小的無源組件，并實現更快的瞬態響應。然而，為了實現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速度。對于目前的1MHz以上開關電源，需要在幾百ns內完成采樣與轉換。而計算延遲也必須在同樣的范圍內。

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

那么，GaN已經為數字電源控制中的使用做好準備了嗎？對這一問題的答案要比數字電源控制是否能夠使用GaN這個問題復雜。所以，隨著GaN在不斷向前發展，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展到能夠利用GaN優勢的那一刻。所以，“ready”到底意味著什么呢：那就是“現在。”

你這個話題有什么看法呢？

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圖1：諧振LLC Si MOSFET死區時間

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圖2：LLC GaN MOSFET死區時間

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其它資源：

-LMG5200半橋功率級

-GaN FET模塊相對于硅模塊的性能優勢。

-界定GaN可靠性的綜合方法。

-用GaN的發展前景來推進電源解決方案向前發展。

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原文鏈接：

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