Galliuminitridi on tärkein "uusi" latausinnovaatio, jota et koskaan näe

Sinun ei tarvitse tietää FET: stä tai siitä, mikä bandgap on, mutta yritys, joka tekee ostettuja laitteita, tekee. Ja kaikki tapahtuu paremman muutoksen partaalla - tavoilla, joita näemme kuten turvallisempia, tehokkaampia ja pienempiä suuritehoisia latureita - johtuu kemiallisen yhdisteen nimeltä Galliumnitridi.

Takaisin 25. lokakuuta Anker piti tapahtuman esitelläkseen joitain uusimmista innovaatioistaan, mukaan lukien uusi USB-C-virtalähdelaturi, joka käyttää GaN-puolijohteita. Normaalisti kukaan ei välitä laitteesi lataamisen seinäsillan lanseerauksesta, mutta tällä kertaa asiat ovat toisin. Ankerin uusi PowerPort Atom PD1 -laturi tarjoaa 27 watin lähtötehoa ja on pienen latauslohkon koko, joka tuli viimeisen puhelimesi mukana. Toisin sanoen, se on hiukan jännittävämpi, se kuluttaa tarpeeksi virtaa MacBook Pron tehokkaaseen nopeaan lataamiseen ja on noin kolmannes kokoa. Se on myös viileämpi kosketuksiin ja käyttää vähemmän virtaa, koska se on tehokkaampaa.

Anker ei ole ainoa yritys Kiinassa, joka rakentaa USB Power Deliver -laturin GaN FET -sovelluksia käyttämällä (FET on Field-transistori ja sitä käytetään sähkön virtauksen ja käyttäytymisen ohjaamiseen). RAVPowerilla on 45 watin malli töissä, ja alan asiantuntijat sanovat, että kaikki jo kuulemasi nimet tarjoavat pian korkean suorituskyvyn, viileällä ja matalalla profiililla toimivia korkealaatuisia USB-C-virtalähdelatureita tekniikan avulla. Ei siksi, että galliumnitridi olisi jotain uutta, vaan koska se voi nyt olla kannattava.

GaN on LEDin optinen kerros, joka lukee CD-, DVD- ja Blu-Ray-levyjä, joten käytät sitä jo.

Galliumnitridiä käytetään jo omistamissa tuotteissa, mutta aivan eri tarkoitukseen. GaN-kiteitä on käytetty safiiripohjassa tuottamaan koko spektrin LED-valoja jo jonkin aikaa, ja jos sinulla on RGB- tai "Daylight" LED-lamppuja, ne käyttävät todennäköisesti galliumnitridiä. Muut erikoiskäytöt, kuten huippuluokan luokan D äänivahvistimet ja mikroaaltouuni tietoliikennelaitteet, käyttävät myös GaN: tä, ja kaikki sitä käyttävä tekee niin samoista kolmesta syystä. Verrattuna perinteiseen piitransistoriin, galliumnitridi toimii viileämmin, on energiatehokkaampi ja paljon pienempi - mitä juuri näet, kun tarkastelet Ankerin uutta pientä 27 watin USB-PD-latauslohkoa. GaN on aina ollut ylivoimainen bandgap-puolijohde verrattuna piin, mutta se on myös ollut paljon kalliimpaa tuottaa luotettavasti.

GaN-laitteen rakentaminen on aina ollut kustannustehokkaampaa kuin perinteisen silikonilaitteen lopullisen jalanjäljensä takia. Yksinkertaisesti sanottuna voit sovittaa kiekkoon paljon enemmän GaN FET: itä kuin voit MOSFET: t, jotka käyttävät piipohjaa. Ongelmana olivat itse kiekkojen kustannukset. Galliumnitridikiekko on edelleen kalliimpaa kuin samankokoinen piikiekko, mutta tuotantotekniikoita on hienostunut (osoittautuu, että typpi teki asiat sotkuiseksi) ja aukko on riittävän kapea, jotta siitä tulisi houkutteleva vaihtoehto yrityksille, jotka tuottavat transistorit. Tämä on aiheuttanut valtavan nousun markkinoilla: kasvun odotetaan olevan 17% vuodessa vuosien 2019 ja 2024 välillä.

Kuinka tämä vaikuttaa meihin

Galliumnitridiprosessorikiekko, kohteliaisuus Arizonan osavaltion yliopistossa.

Oletan, että melkein kaikki tätä lukevat eivät välitä siitä, käyttävätkö heidän laitteidensa pienet osat piitä, galliumnitridiä tai pikiepölyä, kunhan ne toimivat. Mutta tiedän myös, että pienen Anker-laturin kantaminen kannettavan tietokoneen iso raskaan tiililaturin sijasta tekisi minut onnelliseksi. Kun tajuan, että sama laturi toimii myös puhelimessani, tablet-laitteessani, Nintendo-kytkimessäni ja jopa langattomassa Bluetooth-kuulokkeiden latauskotelossa, olen vieläkin onnellisempi. Haluamme, että tekniikkamme tulee monimutkaisempaa - tee enemmän asioita viileämmillä tavoilla - muuttuen samalla vähemmän monimutkaiseksi.

Myös turvallisuutta ei pidä sivuuttaa. GaN-laite käyttää vähemmän virtaa toimimaan (joudut toimittamaan elektronisen kytkimen omalla voimalla, jotta se voi vaihtaa tulo- ja lähtötehoa) ja se kytkeytyy paljon nopeammin. Tämän ansiosta se toimii viileämmin, joten vähemmän sähköä menetetään lämmön vuoksi ja se on tehokkaampaa, mutta myös turvallisempaa. Samsung Galaxy Note 7: stä on kulunut paljon yli kaksi vuotta, mutta sen monille meille antama oppimiskokemus elää aina: kannettavat elektroniset laitteet voivat olla vaarallisia äärimmäisissä olosuhteissa.

Mooren laki täyttää aina Murphyn lain, jos annat asioille tarpeeksi aikaa.

Jokainen kaikkien erilaisten nopeiden lataustekniikoiden toisto vie meidät lähemmäksi noita ääripäitä, emmekä ole edes tulleet lähelle loppua. Sain useita vuosia sitten todistajana demonstraation mikroaaltouunista, joka lämmitti pakastettua pizzaa virran ollessa langattoman latauslevyn avulla. Katsoin pleksilasi räjähdyssuojuksen takana, koska vaikka voit antaa 1 500 watin laitteelle virran induktiota käyttämällä, se ei tarkoita, että se ei voi mennä pieleen.

Vaikka meidän ei koskaan tarvitse käyttää 1500 wattia puhelimen tai jopa kannettavan tietokoneen (ehkä Nintendo Switch 2?) Virrankäyttöön, 9 watti voi olla vaarallinen, kun kaikkea ei tehdä oikein. Kuten vaadimme pienempiä ja helpompia asioita, valmistajien on toimittava lähempänä äärimmäisyyttä toimittaakseen. Pienet, näkymättömät asiat, kuten muutos puolijohdepohjassa, joka mahdollistaa tehokkaammat ja turvallisemmat asiat, antaa näille valmistajille enemmän tilaa. Ei kaikki, mikä tekee seuraavan sukupolven loistavasta, olemme jotain, mitä voimme nähdä.

Voimme ansaita palkkion ostoista linkkien kautta. Lue lisää.