Artikel

GaN-opladning forklarede: hvorfor denne næste generations opladningsteknologi er så kraftig

protection click fraud

Som de fleste andre har jeg en bunke tilfældige telefonopladere, der hovedsagelig sidder ubrugte. Jeg har genbrugt alle de forfærdelige lavt strømforbrug dem, der Brugt at være god nok til at oplade en telefon og opbevarede bedste USB-C opladere, men har stadig mere, end jeg nogensinde har brug for. Jeg har endda en hel del, der understøtter USB-C strømforsyning, så jeg er ligeglad med, at telefonproducenter foregiver at være interesserede i miljøet og ikke inkluderer en i kassen.

Jeg bruger også sjældent nogen af ​​dem, fordi jeg har en, der er meget bedre på alle måder. Du ser det på billedet ovenfor, hvor det ligner bare en anden oplader, men det er faktisk en 100 watt Aukey USB Type C galliumnitridoplader. Det er lidt større end den skrøbelige oplader, der plejede at komme med hver telefon, men den er også kraftig nok til at oplade to bærbare computere på samme tid og bliver næsten ikke varm at røre ved.

VPN-tilbud: Lifetime-licens til $ 16, månedlige planer til $ 1 og mere

Det er på grund af GaN: galliumnitrid. Det er noget vi skal alle bekymre os om og jeg fortæller dig hvorfor.

Hvad er GaN?

Du har set ovenfor, at GaN er forkortelse for galliumnitrid, men det gør ikke meget for at fortælle dig, hvad det er. Hvis du spørger en ingeniørnørd, hvad det er, vil de fortælle dig, at GaN er en forbindelse, der kan bruges som en direkte båndgap halvleder materiale til fremstilling af ting som transistorer og dioder, blev først brugt i begyndelsen af ​​1990'erne til fremstilling af lysdioder, og dets brede bandgap af 3.2 eV gør det i stand til at håndtere højere spænding og højere driftstemperaturer sammenlignet med silicium.

Ev til WhKilde: Google

Det er heller ikke særlig nyttigt for de fleste af os. Det er vigtigt, fordi det er grundene til, at så mange virksomheder brugte så meget tid på at udvikle måder at bruge GaN på - det er et meget effektivt og meget kraftigt halvledermateriale. Du finder GaN brugt i mange forskellige applikationer lige fra strålingssikre transistorer til satellitter til effektforstærkere til mikrobølgeudstyr. Vigtigst for os finder du det også i bedste små GaN vægopladere.

Silicium versus GaN

I de fleste situationer har GaN udskiftet silicium, hvor det er muligt. Silicium er et af de mest almindelige materialer på jorden, og uden det ville elektronik aldrig være kommet videre end vakuumrøret. Silicium kørte næsten enkeltvis opfindelsen af ​​halvlederen og opfindelsen af ​​det, der kaldes en silicium MOSFET (metaloxid-silicium felt-effekt transistor) er grunden til, at vi har computere og de fleste andre digitale enheder i dag. Silicium og de forskellige måder at bruge det til at bygge elektronik var et bemærkelsesværdigt gennembrud.

Men de praktiske anvendelser af silicium har toppet - det kan bare ikke fortsætte med at imødekomme efterspørgslen efter nyere og potentielt bedre ideer og opfindelser. Ifølge en repræsentant fra GaN Systems, et firma, der fremstiller GaN-transistorer og udvikler nye applikationer til dem, "når vi den teoretiske grænse for, hvor meget silicium-MOSFET'er kan forbedres, og hvor energieffektive de kan være. "

Selvfølgelig vil et firma, der fremstiller GaN-komponenter, føle sig sådan, men videnskaben bakker påstanden. Uden at gå dybt ind i et kaninhul fyldt med tekniske termer kan GaN-halvledere opretholde højere spændinger i længere tid og overleve temperaturer, der ville smelte siliciumhalvledere. Strømmen kører også hurtigere gennem GaN-halvledere, hvilket betyder, at de er meget mere effektive, mister mindre strøm, når de skiftes, og kører meget køligere under samme belastning.

GaN er sikrere end silicium, mere varmebestandigt end silicium, bærer højere spændinger end silicium og er mere effektivt end silicium.

Endelig tager GaN-halvledere mindre plads på et kredsløbskort, så mindre enheder kan pålideligt overføre en lige stor mængde strøm eller endnu mere strøm end en siliciumbaseret ækvivalent. GaN er bedre på næsten alle målbare måder.

Hvad tilbageholdt brugen af ​​GaN i billige engangsforbrugsvarer - og ja, til de globale giganter, der gør ting som telefonopladere, de er bare billige og engangsbrug - var prisen. Disse omkostninger sænkes langsomt med fremskridt som at bruge GaN oven på silicium, så eksisterende fabrikker kan producere udstyr, og vi er meget tæt på et punkt, hvor brug af GaN over silicium er omkostninger neutral på grund af de positive bivirkninger: GaN-komponenter reducerer størrelsen og prisen på andre komponenter, og det er bedre effektivitet betyder, at en virksomhed kan opfylde strengere miljøstandarder.

Hvorfor vi skal passe

Jeg har sagt meget om, hvordan GaN bruges, hvorfor det bruges, og hvorfor hele elektronikindustrien langsomt vil migrere mod det. Bedre, stærkere, hurtigere og alt det der. Men hvorfor skulle det? vi omsorg? Svaret er virkelig simpelt - ikke alle opladere er skabt ens.

Android Central nåede ud til Christopher Rolland, en halvlederanalytiker hos Susquehanna International Group med et simpelt spørgsmål: Hvad gør GaN bedre for branchen, og hvad gør brugen bedre for forbrugerne? Hans indsigtsfulde svar er lige til sagen, og jeg kan ikke være mere enig:

I modsætning til det traditionelle CMOS (silicium) giver GaN mulighed for højere spænding i en lille formfaktor uden varmetab eller spredning. Med andre ord... du kan oplade dine ting hurtigere med en mindre strømsten, der ikke bliver overophedet.

Ikke fordi du har brug for den lille strømbrik, der kan oplade din telefon for at blive endnu mindre, men fordi du kan få en strømbrik lige så lille, der kan oplade din telefon hurtigere. Eller lad det op uden at blive varmt. Eller lad mere end én enhed ad gangen.

Jeg har en oplader, der oplader alt. Og jeg mener alt.

Du kan endda købe en opladningssten, der er lidt større, og som er i stand til at erstatte to traditionelle bærbare strømsten i din rejsetaske. Åh, det oplader også din telefon, din tablet, dit kamera og dine hovedtelefoner.

Virksomheder, der laver GaN-opladere, har det på samme måde. Mens jeg nåede ud til flere populære producenter som Aukey eller Belkin, fik jeg at vide det samme igen og igen: GaN giver os mulighed for at fremstille produkter, der passer bedre til kundernes behov bedre end nogensinde før. Det er sandt - hvem blandt os ikke ønsker en oplader, der er i stand til at levere mere strøm, er mindre og er sikrere på samme tid?

Da omkostningerne falder, og flere producenter, der tilbyder GaN-opladere med høj effekt, er der ingen grund du skal ikke købe en, næste gang du har brug for en måde at få strøm fra væggen til din telefon eller en anden gadget.

Jerry Hildenbrand

Jerry er en amatør træarbejder og kæmper for skyggetræmekaniker. Der er intet, han ikke kan tage fra hinanden, men mange ting, som han ikke kan samle igen. Du finder ham skrive og tale sin høje mening om Android Central og lejlighedsvis på Twitter.

instagram story viewer