Încărcătoarele cu Nitrură de Galiu: O Revoluție în Tehnologia de Încărcare
Încărcătoarele bazate pe nitrură de galiu (GaN) au fost un subiect fierbinte la CES 2020. Această alternativă modernă la siliciu marchează un progres semnificativ, anunțând încărcătoare și adaptoare de putere mai compacte și cu o eficiență sporită. Să explorăm cum funcționează această tehnologie inovatoare.
Beneficiile Încărcătoarelor cu Nitrură de Galiu
Încărcătoarele GaN se remarcă prin dimensiunile lor reduse comparativ cu încărcătoarele tradiționale. Acest aspect este posibil datorită designului lor, care necesită mai puține componente decât echivalentele lor bazate pe siliciu. Nitrura de galiu are capacitatea de a suporta tensiuni mult mai ridicate decât siliciul.
Pe lângă eficiența superioară în transferul de curent, încărcătoarele GaN minimizează pierderile de energie sub formă de căldură. Astfel, o cantitate mai mare de energie este direcționată către dispozitivul care se încarcă. Odată cu reducerea componentelor necesare, se obține un proces de încărcare mai eficient.
Iată 3 motive pentru care ai nevoie de un încărcător de perete RAVPower 61W PD 3.0 GaN:
1. Dimensiuni cu 50% mai mici comparativ cu un încărcător standard de 61W pentru MacBook.
2. Încărcare de 2.5 ori mai rapidă decât o ieșire standard de 1A.
3. Alimentează toate dispozitivele USB-C, de la smartphone-uri la laptopuri!
https://t.co/egERoXieCA
pic.twitter.com/Ma6dbLH7ta
— RAVPower (@RAVPower) 9 ianuarie 2020
Pe măsură ce tehnologia GaN devine tot mai accesibilă, încărcătoarele vor deveni semnificativ mai compacte. Printre beneficii se numără și frecvența de comutare mai mare, care permite un transfer mai rapid al puterii wireless, dar și posibilitatea de a funcționa cu distanțe mai mari între încărcător și dispozitiv.
În prezent, semiconductorii GaN sunt mai costisitori decât cei pe bază de siliciu. Însă, eficiența îmbunătățită reduce dependența de materiale suplimentare, cum ar fi radiatoarele și filtrele, conducând la economii potențiale. Un producător estimează reduceri de costuri între 10 și 20% în acest domeniu. Odată cu producția la scară largă, aceste economii se vor resimți și mai mult.
Utilizarea încărcătoarelor mai eficiente ar putea duce și la o ușoară reducere a consumului de energie, deși este puțin probabil să observăm o schimbare dramatică la dispozitivele cu putere relativ scăzută, precum smartphone-urile sau laptopurile.
Ce Este Nitrura de Galiu?
Nitrura de galiu este un material semiconductor care a câștigat popularitate în anii 1990, fiind folosit la fabricarea LED-urilor. A fost utilizată la crearea primelor LED-uri albe, a laserelor albastre și a display-urilor LED color care pot fi vizualizate la lumina zilei. În playerele Blu-ray, GaN generează lumina albastră necesară pentru citirea datelor.
GaN este pe cale să înlocuiască siliciul în multe aplicații. De decenii, producătorii de siliciu au depus eforturi considerabile pentru a îmbunătăți performanța tranzistoarelor bazate pe acest material. Conform Legii lui Moore, numărul de tranzistoare dintr-un circuit integrat de siliciu se dublează aproximativ la fiecare doi ani.
Această observație, formulată în 1965, s-a verificat în mare parte în ultimii 50 de ani. Cu toate acestea, în 2010, ritmul de progres al semiconductorilor a încetinit pentru prima dată sub acest nivel. Mulți analiști, inclusiv Moore însuși, prevăd că Legea lui Moore va deveni depășită până în 2025.
Producția de tranzistoare GaN a început să crească în 2006. Progresele în procesele de fabricație permit acum producerea de tranzistoare GaN în aceleași fabrici ca cele de siliciu. Acest lucru reduce costurile și încurajează tot mai mulți producători să adopte GaN.
De Ce este Nitrura de Galiu Superioară Siliciului?
Avantajele GaN comparativ cu siliciul constau în eficiența energetică. GaN Systems, un producător specializat în nitrură de galiu, explică:
„Toate materialele semiconductoare au ceea ce se numește bandgap. Acesta reprezintă un interval energetic într-un solid în care electronii nu pot exista. Mai simplu spus, bandgap-ul este legat de modul în care un material solid conduce electricitatea. Nitrura de galiu are un bandgap de 3,4 eV, comparativ cu 1,12 eV în cazul siliciului. Bandgap-ul mai larg al nitrurii de galiu îi permite să suporte tensiuni și temperaturi mai ridicate decât siliciul.”
Efficient Power Conversion Corporation, un alt producător GaN, afirmă că GaN este capabil să conducă electronii de 1000 de ori mai eficient decât siliciul, la costuri de producție mai scăzute.
Un bandgap mai mare înseamnă că curentul poate trece printr-un cip GaN mai rapid decât printr-un cip din siliciu. Acest lucru ar putea duce la capacități de procesare mai rapide în viitor. În esență, cipurile din GaN vor fi mai rapide, mai mici, mai eficiente energetic și, potențial, mai accesibile decât cele din siliciu.
Unde Puteți Achiziționa un Încărcător GaN Astăzi
Deși încă nu sunt răspândite, încărcătoarele cu tehnologie GaN sunt disponibile de la companii precum Anker și RAVPower. Acestea sunt încărcătoare USB-C capabile să alimenteze laptopuri moderne.
Anker PowerPort Atom PD1 este un încărcător de 30 de wați cu funcții de încărcare rapidă, ideal pentru telefoane, tablete și laptopuri. Acesta este cu aproximativ 40% mai mic decât un încărcător similar non-GaN. Anker produce și modelul PowerPort Atom PD2 de 60 de wați cu două porturi USB-C pentru încărcarea simultană a mai multor dispozitive și modelul cu patru porturi PowerPort Atom III Slim.
RAVPower oferă o gamă similară de produse. Modelul PD Pioneer 30W oferă o putere decentă printr-un port USB-C. Modelul PD Pioneer 61W gestionează o putere mai mare, dar oferă tot un singur port USB-C. Pentru a putea utiliza aceste încărcătoare, laptopul trebuie să suporte încărcarea prin USB-C Power Delivery.
Alte încărcătoare GaN, cum ar fi cele prezentate de Aukey la CES 2020, vor fi disponibile spre finalul anului. Ne așteptăm ca piața să se dezvolte rapid în această direcție.
Un produs deosebit de interesant este HyperJuice de la Sanho, un proiect finanțat cu succes pe Kickstarter. Compania își propune să livreze primul încărcător USB-C de 100 de wați, cel mai mic din lume, până în februarie 2020. Acesta va putea alimenta și încărca laptopuri de înaltă performanță, precum MacBook Pro.
Vestea bună este că aceste încărcătoare nu sunt deosebit de scumpe. Modelul RAVPower de 61 de wați se vinde cu aproximativ 40 de dolari, iar Sanho a anunțat un preț între 50 și 100 de dolari pentru varianta de retail a încărcătorului lor de 100 de wați. Comparativ, un nou Adaptor de alimentare USB-C Apple de 96 de wați se vinde cu 79 de dolari și este mult mai mare și mai greu decât HyperJuice, care are dimensiunea unui card de credit.
Viitorul Încărcătoarelor
Este probabil că vom vedea o adopție largă a încărcătoarelor GaN abia după ce producătorii majori, precum Apple și Samsung, vor începe să le includă în mod standard cu noile lor computere și smartphone-uri.
Când ați cumpărat ultima dată un încărcător separat? Câte dintre încărcătoarele pe care le aveți acasă sau la birou au venit odată cu un alt dispozitiv?
Dacă doriți să beneficiați de avantajele încărcării GaN, o puteți face acum fără a plăti costurile ridicate asociate în mod obișnuit cu tehnologia de ultimă generație.