Gallium Nitride (GaN) laddare fanns överallt på CES 2020. Detta moderna alternativ till kisel innebär att mindre, mer effektiva laddare och kraftklossar är på väg. Så här fungerar det.
Innehållsförteckning
Fördelarna med en galliumnitridladdare
GaN-laddare är fysiskt mindre än nuvarande laddare. Detta beror på att galliumnitridladdare inte kräver lika många komponenter som silikonladdare. Materialet kan leda mycket högre spänningar över tid än kisel.
GaN-laddare är inte bara effektivare på att överföra ström, utan det betyder också att mindre energi går förlorad till värme. Så, mer energi går till vad du än försöker ladda. När komponenter är mer effektiva när det gäller att överföra energi till dina enheter behöver du i allmänhet mindre av dem.
Här är 3 anledningar till att du behöver RAVPower 61W PD 3.0 GaN väggladdare! ??
1. Den är 50 % mindre än en vanlig 61W MacBook-laddare
2. Den är 2,5 gånger snabbare än en standard 1A-utgång
3. Den kan driva alla dina USB-C-enheter, från smarta telefoner till bärbara datorer!
?? https://t.co/egERoXieCA pic.twitter.com/Ma6dbLH7ta
— RAVPower (@RAVPower) 9 januari 2020
Som ett resultat kommer GaN-kraftstenar och laddare att bli märkbart mindre när tekniken blir mer utbredd. Det finns också andra fördelar, som en högre växlingsfrekvens som möjliggör snabbare trådlös kraftöverföring och större ”luftgap” mellan laddaren och enheten.
För närvarande kostar GaN-halvledare i allmänhet mer än kiseltypen. Men på grund av förbättrad effektivitet, är det mindre beroende av ytterligare material, som kylflänsar, filter och kretselement. En tillverkare beräknar kostnadsbesparingar på 10 till 20 procent inom detta område. Detta kan förbättras ytterligare när den ekonomiska fördelen med storskalig produktion kommer in.
Du kan till och med spara lite pengar på din elräkning eftersom effektivare laddare innebär mindre slöseri med energi. Förvänta dig dock inte att se en stor förändring med enheter med relativt låg effekt, som bärbara datorer och smartphones.
Vad är galliumnitrid?
Galliumnitrid är ett halvledarmaterial som blev framträdande på 1990-talet genom tillverkning av lysdioder. GaN användes för att skapa de första vita lysdioderna, blå lasrar och fullfärgs LED-skärmar som du kunde se i dagsljus. I Blu-ray DVD-spelare producerar GaN det blå ljuset som läser data från DVD:n.
Det verkar som att GaN snart kommer att ersätta kisel på många områden. Kiseltillverkare har arbetat outtröttligt i årtionden för att förbättra kiselbaserade transistorer. Enligt Moores lag (uppkallad efter medgrundaren av Fairchild Semiconductor och, senare, vd för Intel, Gordon Moore), fördubblas antalet transistorer i en integrerad kiselkrets ungefär vartannat år.
Denna observation gjordes 1965, och den gällde i stort sett de senaste 50 åren. Under 2010 avtog dock halvledarutvecklingen under denna takt för första gången. Många analytiker (och Moore själv) förutspår att Moores lag kommer att vara föråldrad till 2025.
Produktionen av GaN-transistorer ökade under 2006. Förbättrade tillverkningsprocesser innebär att GaN-transistorer kan tillverkas i samma anläggningar som kiseltypen. Detta håller nere kostnaderna och uppmuntrar fler kiseltillverkare att använda GaN för att producera transistorer istället.
Varför är galliumnitrid bättre än kisel?
Fördelarna med GaN jämfört med kisel handlar om energieffektivitet. Som GaN Systems, en tillverkare som specialiserat sig på galliumnitrid, förklarade:
”Alla halvledarmaterial har vad som kallas ett bandgap. Detta är ett energiområde i ett fast ämne där inga elektroner kan existera. Enkelt uttryckt är ett bandgap relaterat till hur väl ett fast material kan leda elektricitet. Galliumnitrid har ett bandgap på 3,4 eV, jämfört med kiselets 1,12 eV bandgap. Galliumnitrids bredare bandgap betyder att den kan upprätthålla högre spänningar och högre temperaturer än kisel.”
Efficient Power Conversion Corporation, en annan GaN-tillverkare, uppgav att GaN kan leda elektroner 1 000 gånger mer effektivt än kisel, och med lägre tillverkningskostnader, för att starta.
En högre bandgap-effektivitet innebär att strömmen kan passera genom ett GaN-chip snabbare än ett kisel. Detta kan resultera i snabbare bearbetningsmöjligheter i framtiden. Enkelt uttryckt kommer chips gjorda av GaN att vara snabbare, mindre, mer energieffektiva och (så småningom) billigare än de som är gjorda av kisel.
Var du kan köpa en GaN-laddare idag
Även om de ännu inte är utbredda kan du köpa laddare som använder GaN-teknik från företag som Anker och RAVPower. Dessa är USB-C-laddare som kan leverera USB-C-ström för moderna bärbara datorer.
De Anker PowerPort Atom PD1 är en 30-watts laddare med snabbladdningsmöjligheter. Den är designad för telefoner, surfplattor, bärbara datorer och mer. Du kommer att märka att den är cirka 40 procent mindre än en laddare som inte använder GaN-teknik. Anker producerar också 60-watten PowerPort Atom PD2— som har två USB-C-portar, så att du kan ladda flera enheter samtidigt — och fyra-portar PowerPort Atom III Slim.
RAVPower har en liknande uppställning. Dess PD Pioneer 30W ger en blygsam genomströmning med en USB-C-port. Den biffigare PD Pioneer 61W hanterar mer kraft, men rymmer fortfarande bara en USB-C-port. Om du vill använda en av dessa laddare måste din bärbara dator stödja USB-C-strömförsörjning.
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 inom kort.
Den kanske mest spännande GaN-laddaren vid horisonten är HyperJuice från Sanho. Sanho, som har finansierats med framgång på Kickstarter (den samlade in mer än 2 miljoner dollar), siktar på att leverera världens första (och minsta) 100-watts USB-C-laddare till supportrar i februari 2020. Detta kommer att vara den första som kan driva och ladda high-end bärbara datorer som MacBook Pro.
Den goda nyheten är att ingen av dessa laddare är särskilt dyra. 61-watts RAVPower säljs för cirka $40, och Sanho har meddelat en prisklass på mellan $50 till $100 för detaljhandelsversionen av deras 100-watts laddare. Som referens, en helt ny Apple 96-watt USB-C-strömadapter säljs för $79, och den är betydligt större och tyngre än HyperJuice i kreditkortsstorlek.
Framtidens laddare
Du kommer förmodligen inte att se många GaN-laddare i naturen förrän stora hårdvarutillverkare, som Apple och Samsung, börjar inkludera dem med sina nya datorer och smartphones.
Tänk på det – när köpte du senast en laddare? Hur många av laddarna som är anslutna runt ditt hus eller kontor kom med ett tidigare köp?
Om du bestämmer dig för att börja dra nytta av laddningsfördelarna med GaN nu, kan du göra det utan att betala premien som normalt förknippas med banbrytande teknologi.