Încărcătoarele cu nitrură de galiu (GaN) au fost peste tot la CES 2020. Această alternativă modernă la siliciu înseamnă că încărcătoare și cărămizi de putere mai mici și mai eficiente sunt pe drum. Iată cum funcționează.
Cuprins
Avantajele unui încărcător cu nitrură de galiu
Încărcătoarele GaN sunt fizic mai mici decât încărcătoarele actuale. Acest lucru se datorează faptului că încărcătoarele cu nitrură de galiu nu necesită atât de multe componente ca încărcătoarele cu siliciu. Materialul este capabil să conducă tensiuni mult mai mari în timp decât siliciul.
Încărcătoarele GaN nu numai că sunt mai eficiente în transferul curentului, dar acest lucru înseamnă, de asemenea, că se pierde mai puțină energie prin căldură. Așadar, mai multă energie merge către orice încercați să încărcați. Când componentele sunt mai eficiente în transmiterea energiei către dispozitivele dvs., în general aveți nevoie de mai puține.
Iată 3 motive pentru care aveți nevoie de încărcător de perete RAVPower 61W PD 3.0 GaN! ??
1. Este cu 50% mai mic decât un încărcător standard pentru MacBook de 61 W
2. Este de 2,5 ori mai rapid decât o ieșire standard de 1A
3. Vă poate alimenta toate dispozitivele USB-C, de la telefoane inteligente până la laptopuri!
?? https://t.co/egERoXieCA pic.twitter.com/Ma6dbLH7ta
— RAVPower (@RAVPower) 9 ianuarie 2020
Ca rezultat, cărămizile și încărcătoarele GaN vor fi considerabil mai mici atunci când tehnologia devine mai răspândită. Există și alte beneficii, cum ar fi o frecvență de comutare mai mare care permite un transfer mai rapid de putere fără fir și „decalaje de aer” mai mari între încărcător și dispozitiv.
În prezent, semiconductorii GaN costă în general mai mult decât tipul de siliciu. Cu toate acestea, datorită eficienței îmbunătățite, există o dependență redusă de materiale suplimentare, cum ar fi radiatoarele, filtrele și elementele de circuit. Un singur producător estimează economii de costuri de 10 până la 20 la sută în acest domeniu. Acest lucru s-ar putea îmbunătăți și mai mult odată ce beneficiul economic al producției la scară largă va începe.
S-ar putea chiar să economisiți puțini bani la factura de energie, deoarece încărcătoarele mai eficiente înseamnă mai puțină energie risipită. Totuși, nu vă așteptați să vedeți o schimbare uriașă cu dispozitive de putere relativ scăzută, cum ar fi laptopurile și smartphone-urile.
Ce este nitrura de galiu?
Nitrura de galiu este un material semiconductor care a devenit proeminent în anii 1990 prin fabricarea LED-urilor. GaN a fost folosit pentru a crea primele LED-uri albe, lasere albastre și afișaje LED color pe care le puteai vedea la lumina zilei. În playerele Blu-ray DVD, GaN produce lumina albastră care citește datele de pe DVD.
Se pare că GaN va înlocui în curând siliciul în multe zone. Producătorii de siliciu au lucrat neobosit de zeci de ani pentru a îmbunătăți tranzistoarele pe bază de siliciu. Conform Legea lui Moore (numit după co-fondatorul Fairchild Semiconductor și, mai târziu, CEO-ul Intel, Gordon Moore), numărul de tranzistori dintr-un circuit integrat de siliciu se dublează aproximativ la fiecare doi ani.
Această observație a fost făcută în 1965 și a sunat în mare parte adevărată în ultimii 50 de ani. În 2010, însă, progresul semiconductorilor a încetinit sub acest ritm pentru prima dată. Mulți analiști (și însuși Moore) prevăd că Legea lui Moore va fi învechită până în 2025.
Producția de tranzistoare GaN a crescut în 2006. Procesele de fabricație îmbunătățite înseamnă că tranzistoarele GaN pot fi fabricate în aceleași instalații ca și tipul de siliciu. Acest lucru reduce costurile și încurajează mai mulți producători de siliciu să folosească GaN pentru a produce tranzistori.
De ce este nitrura de galiu superioară siliciului?
Beneficiile GaN în comparație cu siliciul se rezumă la eficiența energetică. Ca GaN Systems, un producător specializat în nitrură de galiu, explicat:
„Toate materialele semiconductoare au ceea ce se numește bandgap. Acesta este un interval de energie într-un solid în care nu pot exista electroni. Mai simplu spus, o bandgap este legată de cât de bine un material solid poate conduce electricitatea. Nitrura de galiu are o bandgap de 3,4 eV, comparativ cu bandgap de 1,12 eV a siliciului. Bandgap-ul mai larg al nitrurii de galiu înseamnă că poate susține tensiuni mai mari și temperaturi mai ridicate decât siliciul.”
Efficient Power Conversion Corporation, un alt producător GaN, stabilit că GaN este capabil să conducă electronii de 1.000 de ori mai eficient decât siliciul și cu costuri de producție mai mici.
O eficiență de bandgap mai mare înseamnă că curentul poate trece printr-un cip GaN mai repede decât unul din siliciu. Acest lucru ar putea duce la capacități de procesare mai rapide în viitor. Pur și simplu, cipurile din GaN vor fi mai rapide, mai mici, mai eficiente din punct de vedere energetic și (eventual) mai ieftine decât cele din siliciu.
De unde puteți cumpăra un încărcător GaN astăzi
Deși nu sunt încă răspândite, puteți cumpăra încărcătoare care utilizează tehnologia GaN de la companii precum Anker și RAVPower. Acestea sunt încărcătoare USB-C capabile să furnizeze energie USB-C pentru laptopurile moderne.
The Anker PowerPort Atom PD1 este un încărcător de 30 de wați cu capacități de încărcare rapidă. Este conceput pentru telefoane, tablete, laptopuri și multe altele. Veți observa că este cu aproximativ 40 la sută mai mic decât un încărcător care nu folosește tehnologia GaN. Anker produce, de asemenea, 60 de wați PowerPort Atom PD2— care are două porturi USB-C, astfel încât să puteți încărca mai multe dispozitive simultan — și cele patru porturi PowerPort Atom III Slim.
RAVPower are o linie similară. Este PD Pioneer 30W oferă un debit modest cu un port USB-C. Cel mai gros PD Pioneer 61W gestionează mai multă putere, dar încă găzduiește un singur port USB-C. Dacă doriți să utilizați unul dintre aceste încărcătoare, laptopul dvs. trebuie să accepte livrarea de energie USB-C.
Alte încărcătoare GaN, cum ar fi acei Aukey s-au arătat la CES 2020, nu va fi disponibil până la sfârșitul acestui an. Cu toate acestea, ne așteptăm să vedem multe altele pe piață în curând.
Poate cel mai interesant încărcător GaN de la orizont este HyperJuice de Sanho. Finanțat cu succes pe Kickstarter (a strâns peste 2 milioane USD), Sanho își propune să livreze susținătorilor primul (și cel mai mic) încărcător USB-C de 100 de wați din lume până în februarie 2020. Acesta va fi primul care poate alimenta și încărca high-end. laptop-uri precum MacBook Pro.
Vestea bună este că niciunul dintre aceste încărcătoare nu este deosebit de scump. RAVPower de 61 de wați se vinde cu amănuntul pentru aproximativ 40 de dolari, iar Sanho a anunțat o categorie de preț între 50 și 100 de dolari pentru versiunea de vânzare cu amănuntul a încărcătorului lor de 100 de wați. Pentru referință, un nou-nouț Adaptor de alimentare USB-C Apple de 96 de wați se vinde cu amănuntul la 79 USD și este considerabil mai mare și mai greu decât HyperJuice de dimensiunea unui card de credit.
Încărcătorul viitorului
Probabil că nu veți vedea multe încărcătoare GaN în sălbăticie până când marii producători de hardware, precum Apple și Samsung, nu vor începe să le includă cu noile lor computere și smartphone-uri.
Gândiți-vă la asta: când ați cumpărat ultima dată un încărcător? Câte dintre încărcătoarele conectate în casa sau biroul dvs. au venit cu o achiziție anterioară?
Dacă decideți să începeți să vă bucurați de beneficiile de încărcare ale GaN acum, puteți face acest lucru fără a plăti prima asociată în mod normal cu tehnologia de ultimă oră.