Gallium Nitride (GaN) opladere var overalt på CES 2020. Dette moderne alternativ til silicium betyder, at mindre, mere effektive opladere og strømklodser er på vej. Sådan fungerer det.
Indholdsfortegnelse
Fordelene ved en galliumnitridoplader
GaN-opladere er fysisk mindre end nuværende opladere. Dette skyldes, at galliumnitridopladere ikke kræver så mange komponenter som siliciumopladere. Materialet er i stand til at lede langt højere spændinger over tid end silicium.
GaN-opladere er ikke kun mere effektive til at overføre strøm, men det betyder også, at mindre energi går tabt til varme. Så der går mere energi til det, du prøver at oplade. Når komponenter er mere effektive til at overføre energi til dine enheder, kræver du generelt mindre af dem.
Her er 3 grunde til, at du har brug for RAVPower 61W PD 3.0 GaN vægoplader! ??
1. Den er 50 % mindre end en standard 61W MacBook-oplader
2. Den er 2,5 gange hurtigere end en standard 1A-udgang
3. Den kan tænde for alle dine USB-C-enheder, fra smartphones til bærbare computere!
?? https://t.co/egERoXieCA pic.twitter.com/Ma6dbLH7ta
— RAVPower (@RAVPower) 9. januar 2020
Som et resultat vil GaN-kraftklodser og opladere være mærkbart mindre, når teknologien bliver mere udbredt. Der er også andre fordele, såsom en højere koblingsfrekvens, der muliggør hurtigere trådløs strømoverførsel og større “luftspalter” mellem opladeren og enheden.
På nuværende tidspunkt koster GaN-halvledere generelt mere end siliciumtypen. Men på grund af forbedret effektivitet er der en reduceret afhængighed af yderligere materialer, såsom køleplader, filtre og kredsløbselementer. Én producent anslår omkostningsbesparelser på 10 til 20 procent på dette område. Dette kan forbedres endnu mere, når den økonomiske fordel ved storskalaproduktion sætter ind.
Du kan endda spare en smule penge på din strømregning, da mere effektive opladere betyder mindre spild af energi. Forvent dog ikke at se en kæmpe ændring med enheder med relativt lavt strømforbrug, såsom bærbare computere og smartphones.
Hvad er galliumnitrid?
Galliumnitrid er et halvledermateriale, der blev fremtrædende i 1990’erne gennem fremstilling af LED’er. GaN blev brugt til at skabe de første hvide LED’er, blå lasere og fuldfarve LED-skærme, du kunne se i dagslys. I Blu-ray DVD-afspillere producerer GaN det blå lys, der læser dataene fra DVD’en.
Det ser ud til, at GaN snart vil erstatte silicium på mange områder. Siliciumproducenter har arbejdet utrætteligt i årtier for at forbedre siliciumbaserede transistorer. Ifølge Moores lov (opkaldt efter medstifteren af Fairchild Semiconductor og senere administrerende direktør for Intel, Gordon Moore), fordobles antallet af transistorer i et integreret siliciumkredsløb cirka hvert andet år.
Denne observation blev foretaget i 1965, og den var stort set gældende i de sidste 50 år. I 2010 faldt halvlederfremgangen dog for første gang under dette tempo. Mange analytikere (og Moore selv) forudsiger, at Moores lov vil være forældet i 2025.
Produktionen af GaN-transistorer steg i 2006. Forbedrede fremstillingsprocesser betyder, at GaN-transistorer kan fremstilles i de samme faciliteter som siliciumtypen. Dette holder omkostningerne nede og tilskynder flere siliciumproducenter til at bruge GaN til at producere transistorer i stedet.
Hvorfor er galliumnitrid bedre end silicium?
Fordelene ved GaN sammenlignet med silicium koger ned til strømeffektivitet. Som GaN Systems, en producent, der specialiserer sig i galliumnitrid, forklaret:
“Alle halvledermaterialer har det, man kalder et bandgap. Dette er et energiområde i et fast stof, hvor ingen elektroner kan eksistere. Kort sagt er et båndgab relateret til, hvor godt et fast materiale kan lede elektricitet. Galliumnitrid har et båndgab på 3,4 eV sammenlignet med siliciums båndgab på 1,12 eV. Galliumnitrids bredere båndgab betyder, at det kan opretholde højere spændinger og højere temperaturer end silicium.”
Efficient Power Conversion Corporation, en anden GaN-producent, anført at GaN er i stand til at lede elektroner 1.000 gange mere effektivt end silicium, og med lavere produktionsomkostninger, for at starte.
En højere båndgab-effektivitet betyder, at strømmen kan passere gennem en GaN-chip hurtigere end en silicium. Dette kan resultere i hurtigere behandlingsmuligheder i fremtiden. Kort sagt vil chips lavet af GaN være hurtigere, mindre, mere strømeffektive og (efterhånden) billigere end dem der er lavet af silicium.
Hvor kan du købe en GaN-oplader i dag
Selvom de endnu ikke er udbredt, kan du købe opladere, der bruger GaN-teknologi fra virksomheder som f.eks Anker og RAVPower. Disse er USB-C-opladere, der kan levere USB-C-strøm til moderne bærbare computere.
Det Anker PowerPort Atom PD1 er en 30-watt oplader med hurtig opladning. Den er designet til telefoner, tablets, bærbare computere og meget mere. Du vil bemærke, at den er omkring 40 procent mindre end en oplader, der ikke bruger GaN-teknologi. Anker producerer også 60-watt PowerPort Atom PD2-som har to USB-C-porte, så du kan oplade flere enheder samtidigt – og fire-porten PowerPort Atom III Slim.
RAVPower har en lignende line-up. Dens PD Pioneer 30W leverer en beskeden gennemstrømning med én USB-C-port. Den mere kødfulde PD Pioneer 61W håndterer mere strøm, men huser stadig kun én USB-C-port. Hvis du vil bruge en af disse opladere, skal din bærbare computer understøtte USB-C strømforsyning.
Andre GaN-opladere, f.eks dem Aukey viste frem ved CES 2020, vil ikke være tilgængelig før senere i år. Vi forventer dog at se mange flere på markedet snart.
Den måske mest spændende GaN-oplader i horisonten er HyperJuice fra Sanho. Med succes finansieret på Kickstarter (den rejste mere end $2 millioner), sigter Sanho mod at levere verdens første (og mindste) 100-watt USB-C-oplader til bagmænd inden februar 2020. Dette vil være den første, der kan strømme og oplade avanceret bærbare computere som MacBook Pro.
Den gode nyhed er, at ingen af disse opladere er særlig dyre. 61-watt RAVPower sælges for omkring $40, og Sanho har annonceret en prisklasse på mellem $50 til $100 for detailversionen af deres 100-watt oplader. Til reference, en helt ny Apple 96-watt USB-C strømadapter sælges for $79, og det er betydeligt større og tungere end HyperJuice i kreditkortstørrelse.
Fremtidens opladere
Du vil sandsynligvis ikke se mange GaN-opladere i naturen, før store hardwareproducenter, som Apple og Samsung, begynder at inkludere dem med deres nye computere og smartphones.
Tænk over det – hvornår har du sidst købt en oplader? Hvor mange af de opladere, der er tilsluttet omkring dit hus eller kontor, kom med et tidligere køb?
Hvis du beslutter dig for at begynde at nyde godt af opladningsfordelene ved GaN nu, kan du gøre det uden at betale den præmie, der normalt er forbundet med banebrydende teknologi.