Artikkel

GaN-lading forklarte: hvorfor denne neste generasjonsteknologien er så kraftig

Som de fleste andre har jeg en haug med tilfeldige ladere som sitter mest ubrukt. Jeg har resirkulert alle de vemmelige laveffektene som brukt å være god nok til å lade en telefon og beholdt beste USB-C-ladere, men har fortsatt mer enn jeg noen gang trenger. Jeg har til og med mange som støtter USB-C Power Delivery, så jeg bryr meg ikke om at telefonprodusenter later til å bry seg om miljøet og ikke inkluderer en i esken.

Jeg bruker også sjelden noen av dem, fordi jeg har en som er mye bedre på alle måter. Du ser det på bildet over, der det ser ut som bare en annen lader, men det er faktisk en 100 watt Aukey USB Type C galliumnitridlader. Den er litt større enn den krumme laderen som før fulgte med hver telefon, men den er også kraftig nok til å lade to bærbare datamaskiner samtidig og blir knapt varm å ta på.

VPN-tilbud: Lifetime-lisens for $ 16, månedlige planer til $ 1 og mer

Det er på grunn av GaN: galliumnitrid. Det er noe vi alle burde bry oss om og jeg skal fortelle deg hvorfor.

Hva er GaN?

Du har sett ovenfor at GaN er forkortelse for galliumnitrid, men det gjør ikke mye for å fortelle deg hva det er. Hvis du spør en ingeniørnerd om hva det er, vil de fortelle deg at GaN er en forbindelse som kan brukes som en direkte båndgap halvleder materiale for å produsere ting som transistorer og dioder, ble først brukt på begynnelsen av 1990-tallet i produksjonen av lysdioder, og dets brede bandgap av 3.2 eV gjør den i stand til å håndtere høyere spenning og høyere driftstemperaturer sammenlignet med silisium.

Ev til WhKilde: Google

Det er heller ikke veldig nyttig for de fleste av oss. Det er viktig fordi det er årsakene til at så mange selskaper brukte så mye tid på å utvikle måter å bruke GaN på - det er et veldig effektivt og veldig kraftig halvledermateriale. Du finner GaN brukt i mange forskjellige applikasjoner, alt fra strålesikre transistorer for satellitter til effektforsterkere for mikrobølgeovnutstyr. Viktigst for oss, du finner det også i beste små GaN veggladere.

Silisium kontra GaN

I de fleste situasjoner har GaN erstattet silisium der det er mulig. Silisium er et av de vanligste materialene på jorden, og uten den hadde elektronikk aldri kommet lenger enn vakuumrøret. Silisium drev nesten oppfinnelsen av halvlederen og oppfinnelsen av det som kalles a silisium MOSFET (metall-oksid-silisium felt-effekt transistor) er grunnen til at vi har datamaskiner og de fleste andre digitale enheter i dag. Silisium og de forskjellige måtene å bruke det på å bygge elektronikk var et bemerkelsesverdig gjennombrudd.

Men den praktiske bruken av silisium har toppet seg - den kan bare ikke fortsette å møte etterspørselen etter nyere og potensielt bedre ideer og oppfinnelser. Ifølge en representant fra GaN Systems, et selskap som produserer GaN-transistorer og utvikler nye applikasjoner for dem, "når vi den teoretiske grensen for hvor mye silisium-MOSFET-er som kan forbedres og hvor energieffektive de kan være. "

Selvfølgelig vil et selskap som lager GaN-komponenter føle seg slik, men vitenskapen sikkerhetskopierer påstanden. Uten å gå dypt inn i et kaninhull fylt med tekniske termer, kan GaN-halvledere opprettholde høyere spenninger over lengre tid og overleve temperaturer som vil smelte silisiumhalvledere. Strømmen går også raskere gjennom GaN-halvledere, noe som betyr at de er mye mer effektive, mister mindre strøm når de byttes og kjører mye kjøligere under samme belastning.

GaN er tryggere enn silisium, mer varmebestandig enn silisium, bærer høyere spenninger enn silisium, og er mer effektivt enn silisium.

Til slutt tar GaN-halvledere mindre plass på et kretskort, slik at mindre enheter pålitelig kan overføre like mye strøm eller enda mer kraft enn en silisiumbasert ekvivalent. GaN er bedre på nesten alle målbare måter.

Det som holdt tilbake bruken av GaN i billige, engangsforbruksvarer - og ja, til de globale gigantene som lager ting som telefonladere, de er bare billige og disponible - var kostnaden. Disse kostnadene senkes sakte med fremskritt som å bruke GaN på toppen av silisium, slik at eksisterende fabrikker kan produsere utstyr, og vi er veldig nær et punkt der det er kostnad å bruke GaN over silisium. nøytral på grunn av de positive bivirkningene: GaN-komponenter reduserer størrelsen og kostnadene til andre komponenter, og det er bedre effektivitet betyr at en virksomhet kan oppfylle strengere miljøstandarder.

Hvorfor vi skal bry seg

Jeg har sagt mye om hvordan GaN brukes, hvorfor den brukes, og hvorfor hele elektronikkindustrien sakte vil migrere mot den. Bedre, sterkere, raskere, og alt det der. Men hvorfor skulle det vi omsorg? Svaret er veldig enkelt - ikke alle ladere er skapt like.

Android Central nådde ut til Christopher Rolland, en halvlederanalytiker ved Susquehanna International Group med et enkelt spørsmål: Hva gjør GaN bedre for bransjen, og hva gjør bruken bedre for forbrukerne? Hans innsiktsfulle svar er rett på sak, og jeg kan ikke være mer enig:

I motsetning til den tradisjonelle CMOS (silisium) gir GaN mulighet for høyere spenning i en liten formfaktor, uten varmetap eller spredning. Med andre ord... du kan lade tingene dine raskere med en mindre kraftstein som ikke overopphetes.

Ikke fordi du trenger den lille kraftsteinen som kan lade telefonen din for å bli enda mindre, men fordi du kan få en kraftstein like liten som kan lade telefonen raskere. Eller lad den uten å bli varm. Eller lad mer enn én enhet om gangen.

Jeg har en lader som lader alt. Og jeg mener alt.

Du kan til og med kjøpe en ladestein som er litt større som kan erstatte to tradisjonelle bærbare strømbrikker i reiseposen. Å, det lader også telefonen, nettbrettet, kameraet og hodetelefonene dine.

Bedrifter som lager GaN-ladere, føler det samme. mens jeg nå ut til flere populære produsenter som Aukey eller Belkin, ble jeg fortalt det samme om og om igjen: GaN lar oss lage produkter som passer kundenes behov bedre enn noen gang før. Det er sant - hvem blant oss gjør ikke det vil du ha en lader som er i stand til å levere mer kraft, er mindre og er tryggere på samme tid?

Med kostnadene som kommer ned og flere produsenter som tilbyr kraftige GaN-ladere, er det ingen grunn du bør ikke kjøpe en neste gang du trenger en måte å få strøm fra veggen til telefonen eller en annen duppeditt.

Jerry Hildenbrand

Jerry er en amatørarbeider og sliter med skyggetekniker. Det er ingenting han ikke kan ta fra hverandre, men mange ting han ikke kan sette sammen igjen. Du vil finne at han skriver og snakker sin høye mening på Android Central og av og til på Twitter.

instagram story viewer