Sie müssen nicht über einen FET oder eine Bandlücke Bescheid wissen, aber das Unternehmen, das die von Ihnen gekauften Geräte herstellt, tut dies. Und alles steht kurz vor einer großen Veränderung zum Besseren - in gewisser Weise wie wir werden sehen, wie sicherere, effizientere und kleinere Hochleistungsladegeräte - wegen einer chemischen Verbindung namens Galliumnitrid.
Bereits am 25. Oktober veranstaltete Anker eine Veranstaltung, um einige seiner neuesten Innovationen vorzustellen, darunter ein neues USB-C Power Delivery-Wandladegerät mit GaN-Halbleitern. Normalerweise würde sich niemand für den Start einer Wandwarze interessieren, die Ihre Geräte auflädt, aber diesmal sind die Dinge anders. Anker ist neu PowerPort Atom PD1 Ladegerät bietet 27 Watt Ausgangsleistung und ist so groß wie der kleine Ladeblock, der im Lieferumfang Ihres letzten Telefons enthalten war. Anders ausgedrückt, es ist etwas aufregender, es liefert genug Strom, um ein MacBook Pro effektiv schnell aufzuladen, und ist ungefähr ein Drittel der Größe. Es fühlt sich auch kühler an und verbraucht weniger Strom, weil es effizienter ist.
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Anker ist nicht das einzige Unternehmen außerhalb Chinas, das ein USB Power Deliver-Ladegerät mit GaN-FETs baut (ein FET ist ein Feldeffekttransistor und dient zur Steuerung des Stromflusses und -verhaltens). RAVPower hat ein 45-Watt-Modell in den Werken und Branchenexperten sagen, dass alle Namen, von denen Sie bereits gehört haben, bald eine anbieten werden USB-C Power Delivery-Ladegeräte mit hoher Leistung, kühlem Lauf und niedrigem Profil und hoher Leistung mit dem Technologie. Nicht weil Galliumnitrid etwas Neues ist, sondern weil es jetzt rentabel sein kann.
GaN ist die optische Schicht auf der LED, die CDs, DVDs und Blu-Ray-Discs liest, sodass Sie sie bereits verwenden.
Galliumnitrid wird bereits in Produkten verwendet, die Sie besitzen, jedoch für einen ganz anderen Zweck. GaN-Kristalle werden seit einiger Zeit auf Saphirbasis zur Herstellung von Vollspektrum-LEDs verwendet. Wenn Sie RGB- oder "Daylight" -LED-Lampen verwenden, verwenden diese wahrscheinlich Galliumnitrid. Andere Spezialanwendungen wie High-End-Audioverstärker der Klasse D und Mikrowellen-Telekommunikationsgeräte verwenden ebenfalls GaN, und alles, was es verwendet, tut dies aus den gleichen drei Gründen. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Siliziumtransistor läuft Galliumnitrid kühler, ist energieeffizienter und a viel kleiner - genau das sehen Sie, wenn Sie sich Ankers neues kleines 27-Watt-USB-PD-Ladegerät ansehen Block. GaN war im Vergleich zu Silizium immer ein überlegener Halbleiter mit Bandlücke, aber es war auch viel teurer, es zuverlässig herzustellen.
Der Bau eines GaN-Geräts war aufgrund seines endgültigen Platzbedarfs immer kostengünstiger als ein herkömmliches Siliziumgerät. Einfach gesagt, Sie können eine passen Menge mehr GaN-FETs auf einem Wafer als MOSFETs, die eine Siliziumbasis verwenden. Das Problem waren die Kosten für die Wafer selbst. Ein Galliumnitrid-Wafer ist immer noch teurer als ein Siliziumwafer der gleichen Größe, aber die Produktionstechniken wurden verfeinert (stellt sich heraus) Stickstoff machte ein Durcheinander) und die Lücke ist eng genug, um es zu einer attraktiven Option für Unternehmen zu machen, die die Transistoren herstellen. Dies hat zu einem enormen Anstieg des Marktes geführt. Zwischen 2019 und 2024 wird ein jährliches Wachstum von 17% erwartet.
Wie sich das auf uns auswirkt
Ich gehe davon aus, dass es fast jedem, der dies liest, egal ist, ob die winzigen Teile in seinen Geräten Silizium oder Galliumnitrid oder Elfenstaub verwenden, solange sie funktionieren. Aber ich weiß auch, dass das Tragen eines winzigen Anker-Ladegeräts anstelle eines großen schweren Ziegelladegeräts für meinen Laptop mich glücklich machen würde. Wenn ich feststelle, dass dasselbe Ladegerät auch für mein Telefon, mein Tablet, meinen Nintendo Switch und sogar für meine kabellose Ladetasche für meine Bluetooth-Ohrhörer funktioniert, bin ich noch glücklicher. Wir wollen, dass unsere Technologie wird Mehr kompliziert - mach mehr Dinge auf coolere Weise - während du wirst weniger gleichzeitig kompliziert.
Sicherheit sollte auch nicht ignoriert werden. Ein GaN-Gerät verbraucht weniger Strom für den Betrieb (Sie müssen einen elektronischen Schalter mit eigener Energie versorgen, damit es die Eingangs- und Ausgangsleistung umschalten kann) und schaltet viel schneller. Dadurch wird es kühler, sodass weniger Strom als Wärme verloren geht und es effizienter, aber auch sicherer ist. Es ist weit über zwei Jahre her seit dem Samsung Galaxy Note 7Aber die Lernerfahrung, die viele von uns gemacht haben, wird immer weiterleben: Unsere tragbaren elektronischen Geräte können unter extremen Umständen gefährlich sein.
Moores Gesetz entspricht immer Murphys Gesetz, wenn Sie den Dingen genügend Zeit geben.
Jede Iteration all der verschiedenen Schnellladetechniken bringt uns diesen Extremen immer näher und wir sind noch nicht einmal dem Ende nahe gekommen. Vor einigen Jahren wurde ich Zeuge einer Demonstration eines Mikrowellenofens, der eine gefrorene Pizza erhitzt, während er mit einer drahtlosen Ladeplatte mit Strom versorgt wird. Ich habe hinter einem Plexiglas-Explosionsschutz zugesehen, obwohl du können Versorgen Sie ein 1.500-Watt-Gerät mit Induktion. Das bedeutet nicht, dass nichts schief gehen kann.
Während wir niemals 1.500 Watt benötigen werden, um ein Telefon oder sogar einen Laptop (vielleicht den Nintendo Switch 2?) Mit Strom zu versorgen, können 9 Watt gefährlich sein, wenn nicht alles richtig gemacht wird. Da wir kleinere und bequemere Dinge fordern, müssen die Hersteller dem Extrem näher kommen, um liefern zu können. Kleine, unsichtbare Dinge wie eine Änderung der Halbleiterbasis, die effizientere und sicherere Dinge ermöglicht, geben diesen Herstellern mehr Raum. Nicht alles, was die nächste Generation großartig macht, können wir sehen.
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Jerry Hildenbrand
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