Оглавление:
Вам не нужно знать о FET или о запрещенной зоне, но компания, которая производит гаджеты, которые вы покупаете, делает. И все это на пороге больших перемен в лучшую сторону - способами, которые мы увидим, как более безопасные, более эффективные и более мелкие зарядные устройства большой мощности, - благодаря химическому составу под названием нитрид галлия.
Еще 25 октября Anker провел мероприятие, чтобы продемонстрировать некоторые из своих последних инноваций, в том числе новое настенное зарядное устройство USB-C Power Delivery, в котором используются полупроводники GaN. Обычно никто не заботится о запуске настенной бородавки, которая заряжает ваши устройства, но на этот раз все иначе. Новое зарядное устройство PowerPort Atom PD1 от Anker обеспечивает выходную мощность 27 Вт и соответствует размеру небольшого зарядного блока, поставляемого в комплекте с вашим последним телефоном. Иными словами, это немного более захватывающе, он выдает достаточно энергии для эффективной быстрой зарядки MacBook Pro и составляет примерно одну треть от размера. Он также круче на ощупь и потребляет меньше энергии, потому что он более эффективен.
Anker - не единственная компания в Китае, которая создала зарядное устройство USB Power Deliver с использованием полевых транзисторов GaN (полевой транзистор представляет собой полевой транзистор и используется для управления потоком и поведением электричества). RAVPower имеет 45-ваттную модель в работе, и отраслевые эксперты говорят, что все имена, о которых вы уже слышали, скоро будут предлагать высокопроизводительные, стильные и низкопрофильные высокопроизводительные зарядные устройства USB-C Power Delivery с использованием этой технологии., Не потому, что нитрид галлия является чем-то новым, а потому, что теперь он может быть выгодным.
GaN - это оптический слой на светодиодном индикаторе, который читает CD, DVD и Blu-Ray диски, поэтому вы уже используете его.
Нитрид галлия уже используется в ваших собственных продуктах, но для совершенно другой цели. Кристаллы GaN использовались на сапфировой основе для производства светодиодов полного спектра в течение достаточно долгого времени, и если у вас есть какие-либо светодиодные лампы RGB или "Дневной свет", они, вероятно, используют нитрид галлия. Другие специализированные применения, такие как высококачественные аудиоусилители класса D и микроволновое телекоммуникационное оборудование, также используют GaN, и все, что его использует, делает это по тем же трем причинам. По сравнению с традиционным кремниевым транзистором нитрид галлия работает круче, более энергоэффективен и намного меньше - это именно то, что вы видите, когда смотрите на новый крошечный 27-ваттный зарядный блок USB-PD от Anker. GaN всегда был превосходным полупроводником с запрещенной зоной по сравнению с кремнием, но его надежное производство было гораздо дороже.
Из-за его конечной площади всегда было более выгодно создавать устройство GaN, чем традиционное кремниевое устройство. Проще говоря, вы можете разместить на пластине гораздо больше GaN-полевых транзисторов, чем полевых МОП-транзисторов, использующих кремниевую основу. Проблема была в стоимости самих вафель. Пластины из нитрида галлия все еще дороже, чем кремниевые пластины того же размера, но технологии производства были усовершенствованы (оказывается, азот создал беспорядок), и разрыв достаточно узок, чтобы сделать его привлекательным вариантом для компаний, которые производят транзисторов. Это вызвало огромный рост на рынке, при этом ожидается рост на 17% в год в период между 2019 и 2024 годами.
Как это влияет на нас
Я предполагаю, что почти всем, кто читает это, все равно, если крошечные части внутри их гаджетов используют кремний или нитрид галлия или пиковую пыль, пока они работают. Но я также знаю, что ношение маленького зарядного устройства Anker вместо большого тяжелого кирпичного зарядного устройства для моего ноутбука сделало бы меня счастливым. Когда я пойму, что это же зарядное устройство подойдет и для моего телефона, моего планшета, моего Nintendo Switch и даже моего беспроводного чехла для наушников с Bluetooth, я буду еще счастливее. Мы хотим, чтобы наши технологии стали более сложными - делайте больше вещей более прохладными способами - одновременно становясь менее сложными.
Безопасность не должна быть проигнорирована. Устройство GaN использует меньше энергии для работы (вам нужно снабдить электронный коммутатор собственным питанием, чтобы оно могло переключать входную и выходную мощность) и переключается намного быстрее. Это делает его более прохладным, так что меньше тепла теряется в виде тепла, и это более эффективно, но и безопаснее. После Samsung Galaxy Note 7 прошло уже более двух лет, но опыт обучения, который он дал многим из нас, всегда будет жить: наши портативные электронные устройства могут быть опасными в экстремальных условиях.
Закон Мура всегда соответствует закону Мерфи, если вы уделяете достаточно времени.
Каждая итерация всех различных методов быстрой зарядки приближает нас к этим крайностям, и мы даже близко не подошли к концу. Несколько лет назад я был свидетелем демонстрации микроволновой печи, нагревающей замороженную пиццу, когда он питался от беспроводной пластины для зарядки. Я наблюдал за взрывным экраном из плексигласа, потому что даже если вы можете питать 1500-ваттное устройство, используя индукцию, это не значит, что оно не может пойти не так.
Хотя нам никогда не потребуется использовать 1500 Вт для питания телефона или даже ноутбука (может быть, Nintendo Switch 2?), 9 Вт могут быть опасными, если все сделано неправильно. Поскольку мы призываем к более мелким и более удобным вещам, производители вынуждены приближаться к экстремальным условиям, чтобы поставлять. Небольшие, невидимые вещи, такие как изменение в полупроводниковой базе, что позволяет более эффективным и безопасным вещам, дает этим производителям больше возможностей. Не все, что делает следующее поколение великим, мы можем увидеть.
Мы можем заработать комиссию за покупки, используя наши ссылки. Учить больше.
