Ładowarki z azotku galu (GaN) były wszędzie Targi CES 2020 . Ta nowoczesna alternatywa dla krzemu oznacza, że w drodze są mniejsze, bardziej wydajne ładowarki i zasilacze. Oto jak to działa.
Zalety ładowarki azotkowej galu
Ładowarki GaN są fizycznie mniejsze niż obecne ładowarki. Dzieje się tak, ponieważ ładowarki z azotku galu nie wymagają tylu komponentów, co ładowarki silikonowe. Materiał jest w stanie przewodzić w czasie znacznie wyższe napięcia niż krzem.
Ładowarki GaN są nie tylko bardziej wydajne w przenoszeniu prądu, ale oznacza to również mniejszą stratę energii na ciepło. Więc więcej energii idzie do wszystkiego, co próbujesz naładować. Gdy komponenty są bardziej wydajne w przekazywaniu energii do twoich urządzeń, zazwyczaj potrzebujesz ich mniej.
Oto 3 powody, dla których potrzebujesz ładowarki ściennej RAVPower 61 W PD 3.0 GaN! 😎😎
1. Jest o 50% mniejsza niż standardowa ładowarka 61 W do MacBooka
2. Jest 2,5 razy szybsze niż standardowe wyjście 1A
3. Może zasilać wszystkie urządzenia USB-C, od smartfonów po laptopy!
👉👉 https://t.co/egERoXieCA pic.twitter.com/Ma6dbLH7ta- RAVPower (@RAVPower) 9 stycznia 2020 r
W rezultacie cegły zasilające GaN i ładowarki będą zauważalnie mniejsze, gdy technologia stanie się bardziej rozpowszechniona. Są też inne korzyści, takie jak wyższa częstotliwość przełączania, która umożliwia szybszy bezprzewodowy transfer mocy oraz większe „szczeliny powietrzne” między ładowarką a urządzeniem.
Obecnie półprzewodniki GaN generalnie kosztują więcej niż rodzaj krzemu. Jednak ze względu na lepszą wydajność zmniejsza się zależność od dodatkowych materiałów, takich jak radiatory, filtry i elementy obwodów. Jeden producent szacuje oszczędności kosztów w tym obszarze od 10 do 20 procent. Może się to jeszcze poprawić, gdy pojawią się korzyści ekonomiczne z produkcji na dużą skalę.
Możesz nawet zaoszczędzić trochę pieniędzy na rachunkach za prąd, ponieważ wydajniejsze ładowarki oznaczają mniej marnowanej energii. Nie spodziewaj się jednak dużej zmiany w przypadku urządzeń o stosunkowo niskim poborze mocy, takich jak laptopy i smartfony.
Co to jest azotek galu?
Azotek galu to materiał półprzewodnikowy, który zyskał na znaczeniu w latach 90-tych dzięki produkcji diod LED. GaN został użyty do stworzenia pierwszych białych diod LED, niebieskich laserów i pełnokolorowych wyświetlaczy LED, które można było zobaczyć w świetle dziennym. W odtwarzaczach Blu-ray DVD GaN wytwarza niebieskie światło, które odczytuje dane z DVD.
Wygląda na to, że GaN wkrótce zastąpi krzem w wielu obszarach. Producenci krzemu przez dziesięciolecia niestrudzenie pracowali nad ulepszeniem tranzystorów krzemowych. Według Prawo Moore'a (nazwany na cześć współzałożyciela Fairchild Semiconductor, a później dyrektora generalnego Intela, Gordona Moore'a), liczba tranzystorów w zintegrowanym obwodzie krzemowym podwaja się co około dwa lata.
Ta obserwacja została dokonana w 1965 roku i była w dużej mierze prawdą przez ostatnie 50 lat. Jednak w 2010 roku rozwój półprzewodników po raz pierwszy zwolnił poniżej tego tempa. Wielu analityków (i sam Moore) przewiduje, że prawo Moore'a stanie się przestarzałe do 2025 roku.
Produkcja tranzystorów GaN wzrosła w 2006 r. Ulepszone procesy produkcyjne oznaczają, że tranzystory GaN mogą być produkowane w tych samych zakładach, co typu krzemowego. To obniża koszty i zachęca więcej producentów krzemu do używania GaN do produkcji tranzystorów.
Dlaczego azotek galu jest lepszy od krzemu?
Zalety GaN w porównaniu z krzemem sprowadzają się do wydajności energetycznej. Jako GaN Systems, producent specjalizujący się w azotku galu, wyjaśnił :
„Wszystkie materiały półprzewodnikowe mają tzw. Pasmo zabronione. Jest to zakres energii ciała stałego, w którym nie mogą istnieć żadne elektrony. Mówiąc najprościej, pasmo zabronione jest związane z tym, jak dobrze stały materiał może przewodzić prąd. Azotek galu ma pasmo wzbronione 3,4 eV, w porównaniu z pasmem wzbronionym 1,12 eV krzemu. Szerszy pasmo zabronione azotku galu oznacza, że może on wytrzymać wyższe napięcia i wyższe temperatury niż krzem ”.
Efficient Power Conversion Corporation, inny producent GaN, stwierdził że GaN może przewodzić elektrony 1000 razy wydajniej niż krzem i przy niższych kosztach produkcji.
Wyższa wydajność pasma wzbronionego oznacza, że prąd może przepływać przez układ GaN szybciej niż układ krzemowy. Może to skutkować szybszymi możliwościami przetwarzania w przyszłości. Mówiąc najprościej, chipy wykonane z GaN będą szybsze, mniejsze, bardziej energooszczędne i (ostatecznie) tańsze niż te wykonane z krzemu.
Gdzie można dziś kupić ładowarkę GaN
Chociaż nie są jeszcze rozpowszechnione, możesz kupić ładowarki korzystające z technologii GaN od takich firm jak Kotwica i RAVPower . Są to ładowarki USB-C zdolne do zasilania USB-C dla nowoczesnych laptopów.
Plik Kotwica PowerPort Atom PD1 to 30-watowa ładowarka z możliwością szybkiego ładowania. Jest przeznaczony do telefonów, tabletów, laptopów i nie tylko. Zauważysz, że jest o około 40 procent mniejsza niż ładowarka, która nie korzysta z technologii GaN. Anker produkuje również 60-watowe PowerPort Atom PD2 — Który ma dwa porty USB-C, dzięki czemu można ładować wiele urządzeń jednocześnie — i czteroportowy PowerPort Atom III Slim .
RAVPower ma podobny skład. Jego PD Pioneer 30W zapewnia niewielką przepustowość dzięki jednemu portowi USB-C. Mocniejszy PD Pioneer 61W obsługuje więcej mocy, ale nadal mieści tylko jeden port USB-C. Jeśli chcesz korzystać z jednej z tych ładowarek, Twój laptop musi obsługiwać Zasilanie przez USB-C .
Inne ładowarki GaN, takie jak te Aukey popisały się na CES 2020 , będzie dostępny dopiero pod koniec tego roku. Jednak spodziewamy się, że wkrótce na rynku pojawi się znacznie więcej.
Być może najbardziej ekscytującą ładowarką GaN na horyzoncie jest HyperJuice marki Sanho . Sanho, który został pomyślnie sfinansowany na Kickstarterze (zebrał ponad 2 miliony dolarów), ma na celu dostarczenie pierwszej na świecie (i najmniejszej) 100-watowej ładowarki USB-C do lutego 2020 r. Będzie to pierwsza, która będzie w stanie zasilać i ładować wysokiej klasy laptopy takie jak MacBook Pro.
Dobra wiadomość jest taka, że żadna z tych ładowarek nie jest szczególnie droga. 61-watowy RAVPower kosztuje około 40 USD, a firma Sanho ogłosiła przedział cenowy od 50 do 100 USD za detaliczną wersję swojej 100-watowej ładowarki. Dla porównania zupełnie nowy Zasilacz Apple USB-C o mocy 96 W. kosztuje 79 USD i jest znacznie większy i cięższy niż HyperJuice wielkości karty kredytowej.
Ładowarki przyszłości
Prawdopodobnie nie zobaczysz wielu ładowarek GaN na wolności, dopóki duzi producenci sprzętu, tacy jak Apple i Samsung, nie zaczną dołączać ich do swoich nowych komputerów i smartfonów.
Pomyśl o tym - kiedy ostatnio kupiłeś ładowarkę? Ile ładowarek podłączonych do domu lub biura zostało zakupionych w przeszłości?
Jeśli zdecydujesz się teraz zacząć korzystać z zalet ładowania GaN, możesz to zrobić bez płacenia premii zwykle związanej z najnowocześniejszą technologią.
