Artikel

GaN-opladen uitgelegd: waarom deze next-gen oplaadtechnologie zo krachtig is

Zoals de meeste anderen heb ik een stapel willekeurige telefoonopladers die meestal ongebruikt is. Ik heb alle afschuwelijke low-power degenen die gebruikt goed genoeg zijn om een ​​telefoon op te laden en de beste USB-C-opladers, maar heb nog steeds meer dan ik ooit nodig zal hebben. Ik heb er zelfs een heleboel die USB-C Power Delivery ondersteunen, dus het kan me niet schelen dat telefoonfabrikanten doen alsof ze om het milieu geven en er geen in de doos doen.

Ik gebruik ze ook zelden, omdat ik er een heb die in alle opzichten een stuk beter is. Je ziet het op de bovenstaande foto, waar het eruit ziet als gewoon een andere oplader, maar het is eigenlijk een 100 watt Aukey USB Type C galliumnitride-oplader. Hij is iets groter dan de slordige oplader die vroeger bij elke telefoon werd geleverd, maar hij is ook krachtig genoeg om twee laptops tegelijk op te laden en wordt nauwelijks warm.

VPN-deals: levenslange licentie voor $ 16, maandelijkse abonnementen voor $ 1 en meer

Dat komt door GaN: galliumnitride. Het is iets waar we allemaal om moeten geven en ik zal je vertellen waarom.

Wat is GaN?

Je hebt hierboven gezien dat GaN een afkorting is voor galliumnitride, maar dat zegt niet veel om je te vertellen wat het is. Als je een technische nerd vraagt ​​wat het is, zouden ze je vertellen dat GaN een verbinding is die kan worden gebruikt als een directe bandgap-halfgeleider materiaal voor het vervaardigen van zaken als transistors en diodes, werd voor het eerst gebruikt in de vroege jaren 1990 bij de vervaardiging van LED's, en zijn brede bandgap van 3.2 eV maakt het in staat om hogere spanning en hogere bedrijfstemperaturen aan te kunnen in vergelijking met silicium.

ev naar wieBron: Google

Dat is ook niet erg handig voor de meesten van ons. Het is belangrijk omdat dat de redenen zijn waarom zoveel bedrijven zoveel tijd besteden aan het ontwikkelen van manieren om GaN te gebruiken - het is een zeer efficiënt en zeer krachtig halfgeleidermateriaal. U zult zien dat GaN in veel verschillende toepassingen wordt gebruikt, variërend van stralingsbestendige transistoren voor satellieten naar eindversterkers voor magnetronapparatuur. Het belangrijkste voor ons is dat je het ook vindt in de beste kleine GaN-wandladers.

Silicium versus GaN

In de meeste situaties heeft GaN waar mogelijk silicium vervangen. Silicium is een van de meest voorkomende materialen op aarde en zonder dat zou de elektronica nooit verder zijn gekomen dan de vacuümbuis. Silicium was bijna in zijn eentje de drijvende kracht achter de uitvinding van de halfgeleider en de uitvinding van wat a. wordt genoemd silicium MOSFET (metaaloxide-silicium veldeffecttransistor) is de reden waarom we tegenwoordig computers en de meeste andere digitale apparaten hebben. Silicium en de verschillende manieren om het te gebruiken in de bouwelektronica waren een opmerkelijke doorbraak.

Maar het praktische gebruik van silicium heeft zijn hoogtepunt bereikt - het kan gewoon niet blijven voldoen aan de vraag naar nieuwere en mogelijk betere ideeën en uitvindingen. Volgens een vertegenwoordiger van GaN-systemen, een bedrijf dat GaN-transistors produceert en er nieuwe toepassingen voor ontwikkelt, "zijn we aan het bereiken" de theoretische limiet op hoeveel silicium MOSFET's kunnen worden verbeterd en hoe energiezuinig ze kunnen zijn."

Natuurlijk zal een bedrijf dat GaN-componenten maakt zich zo voelen, maar de wetenschap ondersteunt de bewering. Zonder diep in een konijnenhol vol technische termen te gaan, kunnen GaN-halfgeleiders langere tijd hogere spanningen aan en overleven ze temperaturen die siliciumhalfgeleiders zouden doen smelten. Stroom gaat ook sneller door GaN-halfgeleiders, wat betekent dat ze veel efficiënter zijn, minder stroom verliezen bij het schakelen en veel koeler werken onder dezelfde belasting.

GaN is veiliger dan silicium, hittebestendiger dan silicium, draagt ​​hogere spanningen dan silicium en is efficiënter dan silicium.

Ten slotte nemen GaN-halfgeleiders minder ruimte in beslag op een printplaat, zodat kleinere apparaten op betrouwbare wijze een gelijke hoeveelheid vermogen of zelfs meer vermogen kunnen overbrengen dan een op silicium gebaseerd equivalent. GaN is op bijna elke meetbare manier beter.

Wat het gebruik van GaN in goedkope, wegwerpbare consumptiegoederen tegenhield - en ja, voor de wereldwijde reuzen die dingen als telefoonopladers maken, ze zijn gewoon goedkoop en wegwerpbaar - waren de kosten. Die kosten nemen langzaam af met verbeteringen zoals het gebruik van GaN bovenop silicium, zodat bestaande fabrieken apparatuur kunnen produceren, en we zijn heel dicht bij een punt waar het gebruik van GaN boven silicium kosten met zich meebrengt neutraal vanwege de positieve neveneffecten: GaN-componenten verminderen de omvang en kosten van andere componenten en de betere efficiëntie betekent dat een bedrijf kan voldoen aan strengere milieunormen.

Waarom wij zou moeten schelen

Ik heb veel gezegd over hoe GaN wordt gebruikt, waarom het wordt gebruikt en waarom de hele elektronica-industrie er langzaam naartoe zal migreren. Beter, sterker, sneller en zo. Maar waarom zou? wij zorg? Het antwoord is heel eenvoudig: niet alle opladers zijn gelijk gemaakt.

Android Central nam contact op met Christopher Rolland, een halfgeleideranalist bij Susquehanna International Group met een simpele vraag: wat maakt GaN beter voor de industrie en wat maakt het gebruik ervan beter voor consumenten? Zijn inzichtelijke antwoord is direct ter zake en ik ben het er niet meer mee eens:

In tegenstelling tot de traditionele CMOS (silicium), zorgt GaN voor een hogere spanning in een kleine vormfactor, zonder warmteverlies of dissipatie. Met andere woorden... je kunt je spullen sneller opladen met een kleinere power-steen die niet oververhit raakt.

Niet omdat je de kleine power-steen nodig hebt die je telefoon kan opladen om nog kleiner te worden, maar omdat je een net zo kleine power-steen kunt krijgen die je telefoon sneller kan opladen. Of laad hem op zonder warm te worden. Of laad meer dan één apparaat tegelijk op.

Ik heb een oplader die alles oplaadt. En ik bedoel alles.

Je kunt zelfs een iets groter oplaadblok kopen dat in staat is om twee traditionele laptop power-stenen in je reistas te vervangen. Oh, het laadt ook je telefoon, je tablet, je camera en je koptelefoon op.

Bedrijven die GaN-laders maken, denken er net zo over. terwijl ik contact zocht met verschillende populaire fabrikanten zoals Aukey of Belkin, kreeg ik steeds hetzelfde te horen: GaN stelt ons in staat om producten te maken die beter dan ooit tevoren aan de behoeften van de klant voldoen. Het is waar - wie van ons? niet wilt u een oplader die meer vermogen kan leveren, kleiner is en tegelijkertijd veiliger is?

Met de dalende kosten en meer fabrikanten die krachtige GaN-laders aanbieden, is er geen reden je moet er geen kopen de volgende keer dat je een manier nodig hebt om stroom van de muur naar je telefoon of een andere te krijgen apparaatje.

Jerry Hildenbrand

Jerry is een amateur-houtbewerker en een worstelende monteur van schaduwbomen. Er is niets dat hij niet uit elkaar kan halen, maar veel dingen kan hij niet weer in elkaar zetten. Je zult hem zien schrijven en zijn luide mening uitspreken op Android Central en af ​​en toe op Twitter.

instagram story viewer