Vad Är en GaN-Laddare, och Varför Ska Du Ha En?

0
720
Justin Duino

Galliumnitrid (GaN) laddare som fanns överallt på CES 2020. Detta moderna alternativ till kisel betyder mindre, effektivare laddare och ström tegel är på väg. Här är hur det fungerar.

Fördelarna med en galliumnitrid Laddare

GaN laddare som är fysiskt mindre än nuvarande laddare. Detta beror på att galliumnitrid laddare som inte kräver så många komponenter som silicon laddare. Materialet är att kunna bedriva en långt högre spänningar över tid än kisel.

GaN laddare är inte bara mer effektiva vid överföring av ström, men detta innebär också att mindre energi går förlorad för att värma. Så, mer energi går till oavsett vad du försöker ladda. När komponenter som är mer effektiv på att förmedla energi till dina enheter, du kräver i allmänhet mindre av dem.

Som ett resultat, GaN makt tegel och laddare kommer att vara betydligt mindre när tekniken blir mer spridd. Det finns andra fördelar också såsom en högre switchfrekvens som möjliggör snabbare trådlös kraftöverföring och större luftspalter” mellan laddaren och enheten.

För närvarande GaN halvledare i allmänhet kostar mer än kisel slag. Dock, på grund av förbättrad effektivitet, det är ett minskat beroende av ytterligare material, som kylflänsar, filter och kretselement. En tillverkare uppskattningar kostnadsbesparing på 10 till 20 procent inom detta område. Detta kan förbättras ytterligare när den ekonomiska fördelen av storskalig produktion kickar in.

Du kan till och med spara lite pengar på elräkningen sedan mer effektiv laddare innebära mindre bortkastad energi. Förvänta dig inte att se en stor förändring med relativt låg effekt enheter, som bärbara datorer och smartphones, dock.

Vad Är Galliumnitrid?

Galliumnitrid är ett halvledarmaterial som kom till framträdande under 1990-talet genom tillverkning av Lysdioder. GaN användes för att skapa den första vita Lysdioderna, blå laser, och fullfärgs LED-displayer som du kan se i dagsljus. I Blu-ray, DVD-spelare, GaN producerar blått ljus som läser data från DVD-skivan.

Det verkar GaN kommer snart att ersätta kisel i många områden. Kisel tillverkare har arbetat outtröttligt för årtionden för att förbättra kisel-baserade transistorer. Enligt Moore ‘ s Lag (uppkallad efter en av grundarna av Fairchild Semiconductor och, senare, VD för Intel-Gordon Moore), antalet transistorer i en integrerad silicon krets fördubblas ungefär vart annat år.

Denna observation gjordes 1965, och det till stor del kunde vara sant för de senaste 50 åren. I 2010, men, halvledare avancemang avtog under denna takt för första gången. Många analytiker (och Moore själv) förutspår att Moores Lag kommer att vara föråldrade 2025.

Produktion av GaN-transistorer ramped upp under 2006. Förbättrade tillverkningsprocesser menar GaN-transistorer kan tillverkas i samma faciliteter som silicon typ. Detta håller nere kostnaderna och efterlyser mer kisel tillverkare att använda GaN att tillverka transistorer istället.

Varför Är galliumnitrid Överlägsen Kisel?

Fördelarna med GaN jämfört med kisel koka ner till energieffektivitet. Som GaN System, en tillverkare som specialiserat sig på galliumnitrid, förklarade:

“Alla halvledarmaterial har vad som kallas ett bandgap. Detta är en energi utbud i ett fast där inga elektroner kan existera. Enkelt uttryckt, ett bandgap är relaterade till hur väl ett fast material kan leda elektricitet. Galliumnitrid har en 3.4 eV bandgap, jämfört med kisel är 1.12 eV bandgap. Galliumnitrid är större bandgap innebär att det klarar högre spänning och högre temperaturer än kisel.”

Effektiv Power Conversion Corporation, en annan GaN tillverkaren, uppgav att Han är kapabel att genomföra elektroner 1 000 gånger mer effektivt än kisel, och med lägre tillverkningskostnader, att starta upp.

En högre bandgap effektivitet innebär den nuvarande kan passera genom en GaN chip snabbare än kisel en. Detta kan resultera i snabbare bearbetning i framtiden. Enkelt uttryckt, är chips tillverkade av GaN kommer att vara snabbare, mindre, mer energieffektiva, och (så småningom) billigare än de som är gjorda av kisel.

Där Kan Du Köpa en GaN Laddare Idag

Även om de är ännu inte utbredd, kan du köpa en laddare som använder GaN tech från företag som Anker och RAVPower. Dessa är USB-C laddare som klarar av USB-C power leverans för moderna bärbara datorer.

Den Anker PowerPort Atom PD1 är en 30-watts-laddare med snabbladdning kapacitet. Den är avsedd för telefoner, surfplattor, bärbara datorer och mycket mer. Du kommer att märka att det är runt 40 procent mindre än en laddare som inte använder GaN teknik. Anker också producerar 60-watts PowerPort Atom PD2—som har två USB-C-portar, så du kan ladda flera enheter samtidigt—och fyra-port PowerPort Atom III Smal.

Anker

RAVPower har en liknande linje. Dess PD-Pionjär 30W levererar en blygsam genomströmning med en USB-C-port. Den beefier Pioneer PD 61W hanterar mer makt, men fortfarande bara finns en USB-port C. Om du vill använda en av dessa laddare, din bärbara dator måste ha stöd för USB-C power leverans.

Andra GaN-laddare, som de Aukey visade upp på CES 2020, kommer inte att vara tillgänglig förrän senare i år. Vi förväntar oss dock att se många fler på marknaden snart.

Kanske den mest spännande GaN laddare på horisonten är HyperJuice av Sanho. Framgångsrikt finansierade på Kickstarter (det tog mer än $2 miljoner), Sanho som mål att leverera världens första (och minsta) 100-watts USB-C laddaren till stödjare av februari 2020. Detta kommer att vara den första som kan driva och ladda high-end datorer som MacBook Pro.

Den goda nyheten är att ingen av dessa laddare är särskilt dyra. Den 61-watt RAVPower säljs för runt $40, och Sanho har aviserat en prisklass på mellan $50 till $100 för retail-version av deras 100-watt-laddare. För referens, en helt ny Apple-96-watt USB-C-nätadaptern säljs för $79, och det är betydligt större och tyngre än kredit-kort-storlek HyperJuice.

Laddare för Framtiden

Du kommer antagligen inte att se mycket av GaN laddare i vilda tills stora hårdvarutillverkare, som Apple och Samsung startar inklusive dem med sina nya datorer och smartphones.

Tänk på det—när var sista gången du köpte en laddare? Hur många av de laddare som är ansluten runt ditt hus eller kontor kom med en tidigare köp?

Om du bestämmer dig för att börja njuta av avgifter fördelar av GaN nu, du kan göra så utan att betala premie som normalt är förknippade med den senaste tekniken.

LÄS NÄSTA

  • “Hur man Lägger till Egna Ringsignaler för iPhone från macOS Catalina
  • “Den Ultimata Guiden till Rengöring av Icky AirPods
  • “Microsoft Testar Annonser i WordPad i Windows 10
  • “Vad Är ett Internet-Troll? (och Hur man ska Hantera Troll)
  • “Allt Du Någonsin Velat Veta Om inoder på Linux