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Explicação do carregamento de GaN: por que essa tecnologia de carregamento de última geração é tão poderosa

Como quase todo mundo, tenho uma pilha de carregadores de telefone aleatórios que quase não são usados. Eu reciclei todos os horríveis de baixo consumo que usava para ser bom o suficiente para carregar um telefone e manter o melhores carregadores USB-C, mas ainda tenho mais do que vou precisar. Eu até tenho muitos que suportam USB-C Power Delivery, então eu realmente não me importo que os fabricantes de telefones finjam se preocupar com o meio ambiente e não incluam um na caixa.

Também raramente uso qualquer um deles, porque tenho um que é muito melhor em todos os sentidos. Você o vê na foto acima, onde parece apenas mais um carregador, mas na verdade é um carregador de nitreto de gálio Aukey USB Tipo C de 100 watts. É um pouco maior do que o carregador ruim que costumava vir com todos os telefones, mas também é potente o suficiente para carregar dois laptops ao mesmo tempo e mal esquenta ao toque.

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Isso é por causa de GaN: nitreto de gálio. É alguma coisa

todos nós devemos nos preocupar com e eu vou te dizer por quê.

O que é GaN?

Você viu acima que GaN é a abreviação de nitreto de gálio, mas isso não ajuda muito a dizer o que é. Se você perguntasse a um nerd da engenharia o que é, eles diriam que GaN é um composto que pode ser usado como um semicondutor direto de bandgap material para fabricar coisas como transistores e diodos, foi usado pela primeira vez no início de 1990 na fabricação de LEDs, e sua ampla bandgap de 3,2 eV o torna capaz de lidar com tensões e temperaturas de operação mais altas em comparação com o silício.

Ev To WhFonte: Google

Isso também não é muito útil para a maioria de nós. É importante porque essas são as razões pelas quais tantas empresas gastam tanto tempo desenvolvendo maneiras de usar GaN - é um material semicondutor muito eficiente e poderoso. Você encontrará GaN usado em muitas aplicações diferentes, desde transistores à prova de radiação para satélites para amplificadores de potência para equipamento de microondas. Mais importante para nós, você também o encontrará no melhores carregadores de parede GaN pequenos.

Silício versus GaN

Na maioria das situações, o GaN substituiu o silício sempre que possível. O silício é um dos materiais mais comuns na Terra e sem ele a eletrônica nunca teria avançado além do tubo de vácuo. O silício quase sozinho impulsionou a invenção do semicondutor e a invenção do que é chamado de MOSFET de silício (transistor de efeito de campo de óxido de metal e silício) é o motivo pelo qual temos computadores e a maioria dos outros dispositivos digitais hoje. O silício e as várias maneiras de usá-lo na construção de eletrônicos foram um avanço notável.

Mas os usos práticos do silício atingiram o pico - ele simplesmente não pode continuar a atender à demanda por ideias e invenções mais novas e potencialmente melhores. De acordo com um representante de Sistemas GaN, uma empresa que fabrica transistores GaN e desenvolve novas aplicações para eles, "estamos chegando o limite teórico sobre o quanto os MOSFETs de silício podem ser melhorados e o quão eficientes eles podem ser em termos de energia. "

Claro, uma empresa que fabrica componentes de GaN se sentirá assim, mas a ciência apóia essa afirmação. Sem ir fundo em uma toca de coelho cheia de termos de engenharia, os semicondutores GaN podem sustentar tensões mais altas por mais tempo e sobreviver a temperaturas que derreteriam os semicondutores de silício. A corrente também viaja mais rápido através dos semicondutores GaN, o que significa que eles são muito mais eficientes, perdem menos energia quando comutados e funcionam de forma muito mais fria sob a mesma carga.

GaN é mais seguro que o silício, mais resistente ao calor que o silício, transporta tensões mais altas que o silício e é mais eficiente que o silício.

Finalmente, os semicondutores GaN ocupam menos espaço em uma placa de circuito, portanto, dispositivos menores podem transferir com segurança uma quantidade igual de energia ou até mais energia do que um equivalente baseado em silício. GaN é melhor em quase todas as formas mensuráveis.

O que impediu o uso de GaN em bens de consumo descartáveis ​​e baratos - e sim, para os gigantes globais que fazem coisas como carregadores de telefone, eles são baratos e descartáveis ​​- foi o custo. Esses custos estão diminuindo lentamente com avanços como o uso de GaN em cima de silício para que as fábricas existentes possam produzir equipamentos, e estamos muito perto de um ponto em que usar GaN em vez de silício custa Neutro por causa dos efeitos colaterais positivos: os componentes de GaN reduzem o tamanho e o custo de outros componentes e sua melhor eficiência significa que uma empresa pode atender a padrões ambientais mais rigorosos.

Por que nós deveria se importar

Já falei muito sobre como o GaN é usado, por que é usado e por que toda a indústria de eletrônicos migrará lentamente em direção a ele. Melhor, mais forte, mais rápido e tudo isso. Mas por que deveria nós Cuidado? A resposta é muito simples - nem todos os carregadores são criados iguais.

Android Central entrou em contato com Christopher Rolland, analista de semicondutores da Susquehanna International Group com uma pergunta simples: O que torna o GaN melhor para a indústria e o que torna seu uso melhor para os consumidores? Sua resposta perspicaz é direta ao ponto e não posso concordar mais:

Em comparação com o CMOS tradicional (silício), o GaN permite uma tensão mais alta em um fator de forma pequeno, sem perda de calor ou dissipação. Em outras palavras... você pode carregar seu material mais rápido com uma fonte de energia menor que não superaquece.

Não porque você precisa do minúsculo bloco de energia que pode carregar seu telefone para ficar ainda menor, mas porque você pode obter um bloco de energia tão pequeno que pode carregar seu telefone mais rápido. Ou carregue-o sem esquentar. Ou carregue mais de um dispositivo por vez.

Eu tenho um carregador que carrega tudo. E eu quero dizer tudo.

Você pode até comprar um carregador um pouco maior, capaz de substituir dois blocos de energia de laptop tradicionais dentro de sua bolsa de viagem. Ah, também carrega seu telefone, tablet, câmera e fones de ouvido.

As empresas que fabricam carregadores de GaN pensam da mesma maneira. ao chegar a vários fabricantes populares, como Aukey ou Belkin, sempre me disseram a mesma coisa: o GaN nos permite fazer produtos que atendem às necessidades dos clientes melhor do que nunca. É verdade - quem entre nós não deseja um carregador que forneça mais energia, seja menor e mais seguro ao mesmo tempo?

Com os custos caindo e mais fabricantes oferecendo carregadores GaN de alta potência, não há razão você não deve comprar um na próxima vez que precisar de uma maneira de obter energia da parede para o seu telefone ou outro gadget.

Jerry Hildenbrand

Jerry é marceneiro amador e mecânico de árvores de sombra com dificuldades. Não há nada que ele não possa desmontar, mas muitas coisas que ele não pode remontar. Você o encontrará escrevendo e dando sua opinião em voz alta no Android Central e, ocasionalmente, no Twitter.

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