شارژر 100 واتی Aukey Omnia.
جاستین Duino

شارژرهای گالیم نیترید (GaN) در همه جا در CES 2020 بودند. این جایگزین مدرن برای سیلیکون به معنی شارژرهای کوچکتر ، کارآمدتر و آجرهای قدرت در راه است. در اینجا چگونه کار می کند.

مزایای استفاده از یک شارژر گالیم نیترید

شارژرهای GaN از نظر جسمی از شارژرهای فعلی کوچکتر هستند. این امر به این دلیل است که شارژرهای نیترید گالیم نیازی به اجزای زیادی به عنوان شارژرهای سیلیکونی ندارند. این ماده قادر است ولتاژهای به مراتب بالاتری را نسبت به سیلیکون انجام دهد.

شارژرهای GaN نه تنها در انتقال جریان کارآمد تر هستند ، بلکه این بدان معنی است که انرژی کمتری در اثر گرما از بین می رود. بنابراین ، انرژی بیشتری به آنچه می خواهید شارژ کنید ، می رود. هنگامی که مؤلفه ها در انتقال انرژی به دستگاه های شما کارآمد تر هستند ، به طور کلی به آنها کمتر احتیاج دارید.

در نتیجه ، آجر و شارژرهای قدرت GaN با گسترده تر شدن فناوری ، به طرز قابل توجهی کوچکتر می شوند. مزایای دیگری نیز وجود دارد ، مانند فرکانس سوئیچینگ بالاتر که امکان انتقال سریعتر انرژی بی سیم و "شکاف های هوای" بزرگتر بین شارژر و دستگاه را دارد.

در حال حاضر ، نیمه هادی های GaN به طور کلی هزینه های بیشتری نسبت به نوع سیلیکون دارند. با این حال ، به دلیل بهبود کارآیی ، اتکا به مواد اضافی مانند هیت سینک ، فیلترها و عناصر مدار کاهش یافته است. یکی از تولید کنندگان 10 تا 20 درصد هزینه را در این زمینه تخمین می زند. این می تواند حتی بیشتر شود ، زیرا منافع اقتصادی شروع تولید در مقیاس بزرگ وارد شود.

شما حتی ممکن است مقداری پول در قبض برق خود صرفه جویی کنید ، زیرا شارژرهای کارآمد تر به معنای انرژی تلف شده کمتر هستند. انتظار ندارید شاهد تغییر بزرگی در دستگاه های کم مصرف مانند لپ تاپ و تلفن های هوشمند باشید.

Gallium Nitride چیست؟

نیترید گالیم ماده نیمه هادی است که در دهه 1990 از طریق ساخت به برجستگی رسید. از LED ها. GaN برای ایجاد اولین LED های LED سفید ، لیزرهای آبی و نمایشگرهای LED با رنگ کامل که در نور روز مشاهده می کنید مورد استفاده قرار گرفت. در پخش کننده های DVD Blu-ray ، GaN چراغ آبی را تولید می کند که داده های DVD را می خواند.

به نظر می رسد GaN بزودی سیلیکون را در بسیاری از مناطق جایگزین خواهد کرد. تولید کنندگان سیلیکون برای چندین دهه کار خستگی ناپذیری را برای بهبود ترانزیستورهای مبتنی بر سیلیکون انجام داده اند. طبق قانون مور (نامگذاری شده توسط بنیانگذار Fairchild Semiconductor و بعدا مدیرعامل اینتل ، گوردون مور) ، تعداد ترانزیستورهای موجود در مدار سیلیکون یکپارچه حدود هر دو سال دو برابر می شود.

این مشاهده در سال صورت گرفت. در سال 1965 ، و تا حدود 50 سال گذشته تا حد زیادی صادق بود. اگرچه در سال 2010 ، پیشرفت نیمه هادی برای اولین بار از زیر این سرعت کند شد. بسیاری از تحلیلگران (و خود مور) پیش بینی می کنند که قانون مور تا سال 2025 منسوخ شود.

تولید ترانزیستورهای GaN در سال 2006 به طول انجامید. فرایندهای تولید بهبود یافته بدان معنی است که ترانزیستورهای GaN می توانند در همان امکانات مانند نوع سیلیکون تولید شوند. این هزینه ها را پایین می آورد و تولید کنندگان بیشتر سیلیکون را ترغیب می کند که در عوض از GaN برای تولید ترانزیستور استفاده کنند.

چرا Gallium Nitride برتر از سیلیکون است؟

مزایای GaN در مقایسه با سیلیکون باعث کاهش بهره وری انرژی می شود. به عنوان GaN Systems ، تولید کننده متخصص در نیترید گالیم ، توضیح داد:

"تمام مواد نیمه هادی آنچه را که باند می گویند دارند. این یک محدوده انرژی در جامد است که در آن هیچ الکترون نمی تواند وجود داشته باشد. به عبارت ساده ، یک باند ارتباطی به این مسئله دارد که چگونه یک ماده جامد می تواند الکتریسیته را انجام دهد. گالیم نیترید در مقایسه با باند باند 1.12 سیلیکون دارای یک باند 3.4 ولت ولتاژ است. پهنای باند گسترده تر گالیم نیترید به این معنی است که می تواند ولتاژ و درجه حرارت بالاتر از سیلیکون را حفظ کند. "

شرکت کارآمد تبدیل انرژی ، تولید کننده دیگر GaN ، اظهار داشت که GaN قادر است الکترون ها 1000 بار کارآمدتر از سیلیکون و با هزینه های تولید پایین تر تولید کند.

راندمان پهنای باند بالاتر این است که جریان می تواند از یک تراشه GaN سریعتر از یک سیلیکون عبور کند. این می تواند منجر به قابلیت پردازش سریعتر در آینده شود. به عبارت ساده تر ، تراشه های ساخته شده از GaN سریعتر ، کوچکتر ، با انرژی کارآمدتر و (در نهایت) ارزانتر از سیلیکون ساخته شده خواهد بود.

از کجا می توانید شارژر GaN را بخرید

اگرچه هنوز گسترده نیستند. ، می توانید شارژرهایی که از فناوری GaN استفاده می کنند را از شرکت هایی مانند Anker و RAVPower خریداری کنید. اینها شارژرهای USB-C هستند که قادر به تحویل برق USB-C برای لپ تاپ های مدرن هستند.

Anker PowerPort Atom PD1 یک شارژر 30 واتی با قابلیت شارژ سریع است. این دستگاه برای تلفن ها ، رایانه های لوحی ، لپ تاپ و موارد دیگر طراحی شده است. متوجه خواهید شد که حدود 40 درصد کوچکتر از یک شارژر است که از فناوری GaN استفاده نمی کند. Anker همچنین 60 وات PowerPort Atom PD2 produces را تولید می کند که دارای دو درگاه USB-C است ، بنابراین می توانید چندین دستگاه را به طور همزمان شارژ کنید — و چهار پورت PowerPort Atom III Slim.

 Anker PowerPort Atom PD 1 کنار بزرگتر
Anker

RAVPower یک خط مشابه دارد. PD Pioneer 30W آن با یک درگاه USB-C توان متوسطی را ارائه می دهد. Beefier PD Pioneer 61W قدرت بیشتری دارد ، اما هنوز هم فقط یک درگاه USB-C را در خود جای داده است. اگر می خواهید از یکی از این شارژرها استفاده کنید ، لپ تاپ شما باید از منبع تغذیه USB-C پشتیبانی کند.

سایر شارژرهای GaN ، مانند آنهایی که Aukey در CES 2020 نشان داد ، تا اواخر امسال در دسترس نخواهید بود. با این حال ، ما انتظار داریم به زودی چیزهای دیگری را در بازار مشاهده کنیم.

شاید هیجان انگیزترین شارژر GaN در افق ، HyperJuice توسط Sanho باشد. با موفقیت در بودجه Kickstarter (بیش از 2 میلیون دلار) تأمین شد ، سانو قصد دارد تا فوریه 2020 اولین شارژر USB-C با قدرت 100 وات جهان را به پشتوانه ها تحویل دهد. این اولین کسی خواهد بود که توان بالا و شارژ بالا را دارد.

خبر خوب این است که هیچ یک از این شارژرها به خصوص گران نیستند. RAVPower با قدرت 61 وات با قیمتی در حدود 40 دلار فروخته می شود و سانهو قیمت نسخه ای بین 50 تا 100 دلار را برای نسخه خرده فروشی شارژر 100 واتی خود اعلام کرده است. برای مرجع ، یک آداپتور برق با نام تجاری جدید اپل 96 وات USB-C با قیمت 79 دلار بازپرداخت می شود ، و از نظر اندازه HyperJuice با اندازه کارت اعتباری بسیار بزرگتر و سنگین تر است.

شارژرهای آینده

احتمالاً شما پیروز شده اید. بسیاری از شارژرهای GaN را در طبیعت مشاهده کنید تا زمانی که تولید کنندگان سخت افزار بزرگ ، مانند اپل و سامسونگ ، آنها را با رایانه ها و تلفن های هوشمند جدید خود شروع کنید.

درباره آن فکر کنید – آخرین باری که شارژر خریداری کردید کی بود؟ چه تعداد از شارژرهایی که به خانه یا محل کار شما وصل شده اند با یک خرید قبلی آمده اند؟

اگر تصمیم دارید که اکنون از مزایای شارژ GaN لذت ببرید ، می توانید این کار را انجام دهید بدون پرداخت حق بیمه ای که به طور معمول با فناوری پیشرفته در ارتباط است. .