電力電子行業的設計人員需要采用新的技術和方法來提高GaN 係統的性能，在利用GaN 技術開發現代電源轉換係統時
，C2000™實時微控製器 (MCU) 可幫助應對各種設計挑戰。

 

C2000實時MCU 的優點

 

C2000 MCU 等數字控製器具有出色的適用性，適合各種複雜的拓撲和控製算法，例如零電壓開關
、零電流開關或采用混合磁滯控製的電感器-電感器-電容器 (LLC) 諧振直流/直流電源。

 

C2000 MCU 可提供以下優勢：

 

●     複雜的時間關鍵型計算處理。C2000 MCU 擁有高級指令集，可顯著減少複雜數學計算所需的周期數。計算時間減少後，可以在不增加MCU 工作頻率的情況下提高控製環路頻率。

●     精確控製。C2000 MCU 中的高分辨率脈寬調製器 (PWM) 可提供 150ps的分辨率，而且內置的模擬比較器和可配置邏輯塊 (CLB) 有助於安全處理出現的各種錯誤情況。

●     軟件和外設可擴展性。隨著係統要求的變化，C2000平台支持向上或向下擴展實時MCU功能，同時保持軟件投入，從而減少軟件投入加快產品上市速度。例如， TMS320F280029C 等低成本C2000 MCU 可在小型服務器電源中實現實時處理和控製；而TMS320F28379D 是高頻率多相係統中的常用器件。但TMS320F28379D 保持了和TMS320F280029代碼的兼容性。

 

使用C2000 MCU 應對GaN 開關挑戰

 

如ru前qian所suo述shu，實shi現xian更geng高gao的de開kai關guan頻pin率lv可ke減jian小xiao開kai關guan轉zhuan換huan器qi中zhong磁ci性xing元yuan件jian的de尺chi寸cun，但dan同tong時shi這zhe會hui帶dai來lai許xu多duo控kong製zhi方fang麵mian的de挑tiao戰zhan。例li如ru，在zai圖tu騰teng柱zhu功gong率lv因yin數shu校xiao正zheng (Totem-pole PFC) 拓tuo撲pu中zhong，減jian小xiao電dian感gan器qi的de尺chi寸cun不bu僅jin會hui導dao致zhi零ling交jiao叉cha點dian處chu的de電dian流liu尖jian峰feng增zeng加jia，還hai會hui增zeng加jia死si區qu引yin起qi的de第di三san象xiang限xian損sun耗hao，這zhe些xie影ying響xiang綜zong合he起qi來lai會hui增zeng加jia總zong諧xie波bo失shi真zhen (THD) 並降低效率。

 

為解決上述問題

，C2000實時MCU 通過功能豐富的PWM 啟用軟啟動算法，從而消除電流尖峰並改善THD。C2000 MCU 還擁有擴展的指令集
、浮點運算單元 (FPU) 和三角函數加速器 (TMU)，進而顯著降低PWM 導通時間等參數的計算時間。計算時間減少還可提高控製環路頻率，再結合PWM 的 150ps分辨率，可幫助降低第三象限損耗。

 

使用TI GaN 技術連接C2000 MCU

 

如圖1所示，C2000 MCU、數字隔離器件和GaN FET 都是器件連接中必不可少的一部分。

 

圖 1：連接C2000 MCU、數字隔離器和600V GaN FET

 

增強型數字隔離器可幫助抑製瞬態噪聲並保護C2000 MCU。C2000 MCU 無需外部邏輯器件，利用其高分辨率 PWM、可配置邏輯塊和增強型捕捉模塊實現GaN FET 的安全性、溫度和錯誤報告等所有功能
，從而提供精確的控製輸出。600V GaN FET 中的集成驅動器可減少由感應振鈴導致的係統設計問題。綜合使用這些器件便無需增加額外的外部元件，因而可降低總體成本。

 

結束語

 

TI C2000實時MCU 和GaN FET xietiaogongzuo，keweixiandaishuzidianyuanxitongtigonglinghuoerjiandandejiejuefangan，tongshiyetigonglexianjindegongnenglaishixiangaogonglvmiduqiegaoxiaodeshuzidianyuanxitong。womendecankaoshejidoujingguoquanmianceshibingfuyouwanshandewendangshuoming
，kebangzhujiasugaoxiaoqiegaogonglvmidudeshuzidianyuanxitongdekaifajincheng。

 

其他資源

 

●     閱讀白皮書《結合使用TI GaN FET和 C2000實時MCU實現高效的高功率密度數字電源係統》

●     閱讀技術文章《具有集成式驅動器和自我保護功能的GaN FET如何實現下一代工業電源設計》

●     查看參考設計《采用C2000 MCU的雙向高功率密度GaN CCM圖騰柱PFC》。

●     閱讀應用報告《GaN是否具有體二極管 – 了解GaN的第三象限操作》。

●     觀看TI培訓視頻“C2000可配置邏輯塊 (CLB) 介紹”，詳細了解可配置邏輯塊的功能。

 

 

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