Što je GaN punjač i zašto ga želite?

Aukey Omnia punjač od 100 W.

Justin Duino



Punjači s galij nitridom (GaN) bili su posvuda CES 2020 . Ova moderna alternativa siliciju znači da su na putu manji, učinkovitiji punjači i cigle za napajanje. Evo kako to funkcionira.

Prednosti punjača s galij nitridom

GaN punjači su fizički manji od trenutnih punjača. To je zato što punjači s galijevim nitridom ne zahtijevaju toliko komponenti kao silikonski punjači. Materijal je sposoban provesti daleko veće napone tijekom vremena od silicija.





GaN punjači ne samo da su učinkovitiji u prijenosu struje, već to također znači da se manje energije gubi na toplinu. Dakle, više energije ide na ono što pokušavate naplatiti. Kada su komponente učinkovitije u prenošenju energije vašim uređajima, općenito vam je potrebno manje od njih.

Kao rezultat toga, GaN power cigle i punjači bit će osjetno manji kada tehnologija postane raširenija. Postoje i druge prednosti, kao što je veća frekvencija prebacivanja koja omogućuje brži bežični prijenos energije i veći zračni razmaci između punjača i uređaja.

Trenutno, GaN poluvodiči općenito koštaju više od vrste silicija. Međutim, zbog poboljšane učinkovitosti, smanjeno je oslanjanje na dodatne materijale, poput hladnjaka, filtara i elemenata kruga. Jedan proizvođač procjenjuje uštede troškova od 10 do 20 posto u ovom području. To bi se moglo još više poboljšati kada se ostvari ekonomska korist od velike proizvodnje.



Oglas

Možda ćete čak i uštedjeti malo novca na računu za struju jer učinkovitiji punjači znače manje izgubljene energije. Ipak, ne očekujte veliku promjenu s uređajima s relativno malom potrošnjom, poput prijenosnih računala i pametnih telefona.

Što je galijev nitrid?

Galijev nitrid je poluvodički materijal koji je postao poznat 1990-ih kroz proizvodnju LED dioda. GaN je korišten za stvaranje prvih bijelih LED dioda, plavih lasera i LED zaslona u punoj boji koje ste mogli vidjeti na dnevnom svjetlu. U Blu-ray DVD playerima, GaN proizvodi plavo svjetlo koje čita podatke s DVD-a.

Čini se da će GaN uskoro zamijeniti silicij u mnogim područjima. Proizvođači silicija desetljećima su neumorno radili na poboljšanju tranzistora na bazi silicija. Prema Mooreov zakon (nazvan po suosnivaču tvrtke Fairchild Semiconductor, a kasnije i izvršnom direktoru Intela, Gordonu Mooreu), broj tranzistora u integriranom silicijskom krugu udvostručuje se otprilike svake dvije godine.

Ovo zapažanje napravljeno je 1965. godine i uvelike je vrijedilo zadnjih 50 godina. U 2010. godini, međutim, napredak poluvodiča je prvi put usporen ispod ovog tempa. Mnogi analitičari (i sam Moore) predviđaju da će Mooreov zakon biti zastario do 2025. godine.

Proizvodnja GaN tranzistora povećana je 2006. Poboljšani proizvodni procesi znače da se GaN tranzistori mogu proizvoditi u istim pogonima kao i silikonski tip. To smanjuje troškove i potiče više proizvođača silicija da umjesto toga koriste GaN za proizvodnju tranzistora.

Zašto je galijev nitrid bolji od silicija?

Prednosti GaN u usporedbi sa silicijem svode se na energetsku učinkovitost. Kao GaN Systems, proizvođač specijaliziran za galijev nitrid, objasnio :

Svi poluvodički materijali imaju ono što se naziva pojasnim razmakom. Ovo je energetski raspon u krutom tijelu u kojem ne mogu postojati elektroni. Jednostavno rečeno, pojas je povezan s tim koliko dobro čvrsti materijal može provoditi električnu energiju. Galijev nitrid ima pojasni razmak od 3,4 eV, u usporedbi sa razmakom pojasa silicija od 1,12 eV. Širi pojas galij nitrida znači da može izdržati veće napone i više temperature od silicija.

Efficient Power Conversion Corporation, još jedan proizvođač GaN, izjavio je da je GaN sposoban provesti elektrone 1000 puta učinkovitije od silicija i uz niže troškove proizvodnje.

Oglas

Veća učinkovitost pojasnog razmaka znači da struja može proći kroz GaN čip brže od silikonskog. To bi moglo rezultirati bržim mogućnostima obrade u budućnosti. Jednostavno rečeno, čipovi napravljeni od GaN bit će brži, manji, energetski učinkovitiji i (na kraju) jeftiniji od onih napravljenih od silicija.

Gdje danas možete kupiti GaN punjač

Iako još nisu široko rasprostranjeni, punjače koji koriste GaN tehnologiju možete kupiti od tvrtki poput sidro i RAVPower . Ovo su USB-C punjači koji mogu isporučiti USB-C napajanje za moderna prijenosna računala.

The Sidro PowerPort Atom PD1 je punjač od 30 W s mogućnošću brzog punjenja. Dizajniran je za telefone, tablete, prijenosna računala i još mnogo toga. Primijetit ćete da je oko 40 posto manji od punjača koji ne koristi GaN tehnologiju. Anker također proizvodi 60 W PowerPort Atom PD2 — koji ima dva USB-C priključka, tako da možete puniti više uređaja istovremeno — i četiri porta PowerPort Atom III Slim .

Anker PowerPort Atom PD 1 pored većeg punjača za prijenosna računala.

sidro

RAVPower ima sličnu liniju. Njegovo PD Pioneer 30W pruža skromnu propusnost s jednim USB-C priključkom. Beefier PD Pioneer 61W nosi više snage, ali još uvijek ima samo jedan USB-C port. Ako želite koristiti jedan od ovih punjača, vaše prijenosno računalo mora podržavati USB-C napajanje .

Ostali GaN punjači, npr one koje je Aukey pokazao na CES-u 2020 , neće biti dostupan kasnije ove godine. Međutim, očekujemo da ćemo uskoro vidjeti još mnogo toga na tržištu.

Oglas

Možda najuzbudljiviji GaN punjač na horizontu je HyperJuice od Sanha . Uspješno financiran na Kickstarteru (prikupio je više od 2 milijuna dolara), Sanho ima za cilj isporučiti prvi (i najmanji) USB-C punjač na svijetu od 100 W na svijetu do veljače 2020. Ovo će biti prvi koji može napajati i puniti high-end prijenosna računala poput MacBook Pro.

Reproduciraj video

Dobra vijest je da nijedan od ovih punjača nije posebno skup. 61-vatni RAVPower se prodaje za oko 40 dolara, a Sanho je najavio cjenovni razred između 50 i 100 dolara za maloprodajnu verziju njihovog punjača od 100 W. Za referencu, potpuno nov Apple USB-C adapter za napajanje od 96 W prodaje se za 79 dolara, a znatno je veći i teži od HyperJuicea veličine kreditne kartice.

Punjači budućnosti

Vjerojatno nećete vidjeti puno GaN punjača u divljini sve dok ih veliki proizvođači hardvera, poput Applea i Samsunga, ne počnu uključivati ​​u svoja nova računala i pametne telefone.

Razmislite – kada ste zadnji put kupili punjač? Koliko je punjača priključenih u vašoj kući ili uredu došlo uz prethodnu kupnju?

Ako ipak odlučite početi uživati ​​u prednostima punjenja GaN-a sada, to možete učiniti bez plaćanja premije koja se obično povezuje s najsuvremenijom tehnologijom.

PROČITAJTE SLJEDEĆE Profilna fotografija Tima Brookesa Tim Brookes
Tim Brookes je pisac o tehnologiji s više od desetljeća iskustva. Uložio je u Appleov ekosustav, s iskustvom pokrivanja Mac računala, iPhonea i iPada za publikacije kao što su Zapier i MakeUseOf.
Pročitajte cijelu biografiju

Zanimljivi Članci