Что такое gan зарядное устройство
Перейти к содержимому

Что такое gan зарядное устройство

  • автор:

Современные зарядные устройства GaN — прорыв в технологии питания

Неустанное развитие рынка электроники в последние годы привело к созданию инновационных зарядных устройств GaN. В этом небольшом аксессуаре скрывается огромная мощность. Благодаря использованию в их производстве нитрида галлия (GaN) вместо традиционного кремния, пользователи могут наслаждаться более компактным и мощным устройством, способным легко питать смартфон, планшет или портативный компьютер.

В чем заключается феномен зарядных устройств GaN?

Прежде всего, стоит знать, что в технологии быстрой зарядки GaN используется нитрид галлия. Это относительно новый полупроводник, который прекрасно заменяет кремний, использовавшийся ранее. Впервые в больших масштабах нитрид галлия был использован в 1990-х годах в производстве синих светодиодов. По сравнению с кремнием, электронные компоненты GaN отличаются гораздо более высокой энергоэффективностью, меньшими размерами и низким энергопотреблением. Эти качества сделали нитрид галлия отличным материалом для зарядных устройств.

GaN-зарядное устройство в сравнении с традиционным кремниевым зарядным устройством

Разница между этими устройствами огромна. Зарядные устройства GaN меньше , легче и оснащены передовыми технологиями, которые обеспечивают более быструю зарядку. Они также могут обрабатывать больше энергии, чем традиционные кремниевые зарядные устройства. Содержащийся в них GaN обеспечивает большую эффективность при меньших затратах тепла и энергии. Это означает, что мы не только снизим затраты на потребление электроэнергии при зарядке нашего устройства, но и сократим время, необходимое для его зарядки. Еще одной важной особенностью GaN-зарядных устройств является их размер, который в два раза меньше, чем у традиционных кремниевых решений. Это делает их идеальными для людей, путешествующих с небольшим багажом.

Зарядные устройства GaN – размер имеет значение

Вероятно, самым большим преимуществом зарядных устройств на GaN является их размер. Благодаря нитриду галлия даже небольшое зарядное устройство может иметь высокую мощность. В случае с кремниевыми источниками питания, с развитием технологии высокоскоростной зарядки, их размер также увеличивался. В результате решения на основе нитрида галлия идеально подойдут людям, которые часто путешествуют, а также тем, кто отправляется в командировки. Это очень удобно, экономит место и время.

Зарядные устройства на GaN – преимущества технологии

Преимуществом зарядных устройств с транзистором из нитрида галлия является так называемый более широкий энергетический зазор. Хотя этот термин звучит крайне загадочно, в самом простом понимании это легкость, с которой ток протекает через GaN. Нитрид галлия характеризуется гораздо лучшей тепло- и токопроводностью и устойчивостью к высоким температурам. Все это делает зарядные устройства GaN меньше традиционных моделей и обеспечивает большую мощность при низких потерях энергии. Поэтому зарядные устройства GaN не перегреваются, а это, в свою очередь, обеспечивает длительную и стабильную работу ваших электронных устройств.

Зарядное устройство GaN – почему его стоит иметь?

Зарядные устройства на основе нитрида галлия все чаще встречаются на рынке электроники. Это относительно новое решение, которое имеет большой потенциал для быстрой зарядки и эффективного использования энергии. В настоящее время купить зарядное устройство на основе GaN несколько дороже, чем обычное кремниевое. Однако стоит вспомнить его несомненные преимущества, которые определенно компенсируют его цену. Благодаря небольшим размерам, вы можете взять аксессуар с собой практически куда угодно. Высокая мощность позволяет зарядить оборудование за короткое время, а лучшая теплопроводность обеспечивает безопасность и бесперебойную работу. Именно эти особенности делают GaN-зарядные устройства интересной альтернативой традиционным кремниевым зарядным устройствам.

  • Информация
    • Политика в отношении файлов cookie
    • Политика конфиденциальности
    • Гарантия
    • О нас
    • История бренда
    • Контакт
    • FAQ
    • Охрана окружающей среды
    • Выберите источник питания

    Почему быстрые зарядные устройства теперь утверждают, что это GaN и какую роль это вещество играет в зарядных устройствах?

    Мы слишком много слышали о GaN, китайском названии нитрида галлия. Это началось с сумасшедших инноваций в индустрии зарядных устройств за последние два года. Похоже, что с какого-то момента, в одночасье, GaN заполонил индустрию зарядки.

    Но что касается GaN, у многих людей просто смутное представление, и им не ясно, в чем принцип реализации «малого объема и высокой мощности» и почему он может изменить многопрофильный ландшафт.

    Это также является основной целью этой статьи, давайте возьмем эти вопросы, чтобы узнать сегодня.

    Что такое нитрид галлия GaN? —— С точки зрения молекулярной структуры

    Научное объяснение:

    GaN: соединение галлия (атомный номер 31) и азота (атомный номер 7). Это широкозонный полупроводниковый материал со стабильной гексагональной кристаллической структурой.

    Ширина запрещенной зоны:

    относится к энергии, необходимой для ухода электронов с орбиты ядра. Ширина запрещенной зоны GaN составляет 3,4 эВ, что более чем в три раза больше, чем у кремния, поэтому GaN имеет характеристики широкой запрещенной зоны (WBG).

    Ширина запрещенной зоны определяет электрическое поле, которое материал может выдержать.

    GaN имеет большую ширину запрещенной зоны, чем традиционные кремниевые материалы, поэтому он имеет очень узкую область обеднения, так что можно разработать структуру устройства с очень высокой концентрацией носителей, а концентрация носителей напрямую определяет проводимость полупроводника.

    Почему GaN так популярен?

    Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны сначала ответить:

    Каковы преимущества GaN?

    Зарядные устройства GaN могут работать до 100 раз быстрее, чем традиционные кремниевые устройства, благодаря меньшим транзисторам GaN, более коротким путям тока и сверхнизким сопротивлению и емкости.

    Основными преимуществами GaN в области силовой электроники являются высокий КПД, малые потери и высокая частота. Эта характеристика материалов GaN позволяет использовать их в производстве зарядных устройств.

    Более того, GaN может работать с более сильными электрическими полями при меньшем объеме устройства, чем обычный кремний, обеспечивая при этом более высокую скорость переключения. Кроме того, нитрид галлия может работать при более высоких температурах, чем полупроводниковые устройства на основе кремния.

    То есть: зарядные устройства на основе силовых чипов GaN заряжаются в три раза быстрее, чем обычные кремниевые зарядные устройства, но даже в два раза меньше по размеру и весу. В то же время он обладает характеристиками высокой термостойкости и низкими потерями.

    Вот почему зарядные устройства, которые мы видим сейчас, могут легко достигать 65 Вт, 100 Вт, но при этом их объем невелик, по крайней мере, это было невообразимо в прошлом.

    Каковы преимущества GaN?

    Мы интерпретируем преимущества этой технологии материалов на двух уровнях: продукт и промышленность.

    Для продуктов: В области силовой электроники силовые устройства на основе материалов GaN имеют более высокую выходную плотность мощности и более высокую эффективность преобразования энергии. Кроме того, система может быть миниатюризирована и облегчена, эффективно уменьшая объем и вес силовых электронных устройств, тем самым значительно снижая затраты на производство и производство системы.

    Для промышленности: Соответствующие данные показывают, что на рынке низковольтного оборудования потенциал применения GaN может составлять даже около 68% всего рынка электроэнергии. Еще один момент, который может вас удивить, заключается в том, что технология GaN также может эффективно снижать выбросы углерода. Его углеродный след в 10 раз ниже, чем у обычных устройств на основе кремния. Подсчитано, что если центры обработки данных, использующие устройства с кремниевыми микросхемами по всему миру, будут модернизированы для использования устройств с силовыми микросхемами GaN, то глобальные центры обработки данных сократят потери энергии на 30-40%. Это эквивалентно экономии 100 МВтч солнечной энергии и сокращению выбросов CO2 на 125 миллионов тонн.

    Таким образом, привлекательность GaN выходит за рамки повышения производительности и энергоэффективности на уровне системы.

    Для зарядного устройства GaN новые требования к конденсатору

    Почему появился алюминиевый электролитический конденсатор YMIN для зарядного устройства PD?

    С появлением силовых полупроводников GaN третьего поколения в силовых микросхемах всемирно известные бренды силовых микросхем приглашают YMIN разработать миниатюрные алюминиевые электролитические конденсаторы для быстрой зарядки PD. Жидкостные алюминиевые электролитические конденсаторы применены на входной высоковольтной стороне быстрой зарядки ПД; твердые алюминиевые электролитические конденсаторы применяются к выходной стороне низкого напряжения быстрой зарядки PD, чтобы удовлетворить насущные потребности высокой плотности мощности и миниатюризации продуктов быстрой зарядки PD. Соответствующие высокопроизводительные, малосерийные и надежные продукты были высоко оценены и одобрены рынком после их запуска.

    Вход зарядного устройства GaN PD ——- YMIN Высоковольтный жидкостный алюминиевый электролитический конденсатор Преимущество

     низкий ток утечки

     Защита от молнии

    Рынок быстрой зарядки нитрида галлия находится на подъеме. Благодаря высокой удельной мощности зарядных устройств для быстрой зарядки на основе нитрида галлия жидкостная высоковольтная, миниатюрная серия KCX большой емкости, разработанная и произведенная YMIN, использует зрелую запатентованную технологию и новые материалы для прорыва конденсаторной технологии. Барьеры, частота отказов всей машины контролируется на уровне 15 частей на миллион, стабильность является лучшей, а надежность является самой стабильной.

    Вход зарядного устройства GaN PD ——- YMIN Высоковольтный жидкостный алюминиевый электролитический конденсатор Основная рекомендация

     Сверхмалые размеры, продукты большой емкости

     Защита от удара молнии, капающий ток (низкая мощность в режиме ожидания)

     Высокий пульсирующий ток, высокая частота и низкий импеданс

    Категория Ряд Характеристика Диапазон номинального напряжения Номинальное статическое электричество Диапазон мощности Рабочая температура Жизнь
    V. DC uF (°C) Hours
    Радиальный тип отведения KCX Сверхмалый размер, низкий ESR, высокий ток пульсации, низкий LC 400~500 4.7~100 -40~105 2000~3000

    Выход зарядного устройства GaN PD ——- YMIN Низковольтный твердый алюминиевый электролитический конденсатор Преимущество

     низкий ток утечки и стабильность

     Выдерживает большой импульсный ток

     100 000 переключений

    Быстрая зарядка GaN PD обеспечивает высокую выходную мощность за счет высокого напряжения и высокого тока, что обеспечивает быструю зарядку. Его выходное напряжение может достигать 12 В, а выходной ток может достигать 5 А; поэтому конденсатор выходного фильтра выберет твердотельные конденсаторы с напряжением 25 В, большой емкостью и низким ESR. Достаточно большая емкость может обеспечить поддержку постоянного тока, а достаточно низкое ESR — эффект фильтрации. Однако у обычных твердотельных алюминиевых электролитических конденсаторов на 25 В есть одна проблема: способность выдерживать коммутационные удары недостаточна.

    Выход зарядного устройства GaN PD ——- Низковольтный твердотельный алюминиевый электролитический конденсатор YMIN Рекомендуется

    Сверхмалый размер, серия большой емкости

    Категория Ряд Характеристика Диапазон номинального напряжения Номинальное статическое электричество Диапазон мощности Рабочая температура Life
    (V.DC) ( μF ) (°C) Hours
    Радиальный тип отведения NPX Миниатюрный размер, низкое ESR, высокая частота, высокий пульсирующий ток 6.3~100 2.2~10000 -55~105 2000
    тип поверхностного монтажа VPX Миниатюрный размер, низкое ESR, высокая частота, высокий пульсирующий ток 6.3~100 2.2~10000 -55~105 2000

    Данные испытаний и отзывы рынка показывают, что после многократных переключений зарядки и разрядки (включая, помимо прочего, частое подключение и отключение быстрой зарядки) обычные твердотельные алюминиевые электролитические конденсаторы на 25 В будут испытывать значительное снижение емкости, сопровождающееся увеличением ESR, что приведет к ухудшению способности твердотельного конденсатора поддерживать постоянный ток, скорость быстрой зарядки будет значительно снижена, и быстрая зарядка больше не будет быстрой! Быстрый рост ESR приведет к большим пульсациям на выходе быстрой зарядки, что принесет много негативных последствий! При быстрой зарядке вы часто будете сталкиваться с перебоями в подаче электроэнергии при подключении и отключении, поэтому быстрая зарядка должна выдерживать частые зарядки и разрядки.

    GaN — зарядка нового поколения, кому и зачем она нужна

    Зарядки GaN все чаще возникают в ассортименте компаний, что обусловлено не просто трендом, а насущной необходимостью: гаджетов становится больше, заряжать их нужно быстрее, да и желательно — одновременно. Существенной особенностью Gan-зарядок, которая бросается в глаза, пока остается стоимость — она выше. На то есть причины.

    Снимок экрана 2022-08-21 в 18.31.38

    В основе зарядок GaN лежит нитрит галлия, что обеспечивает устройствам лучшую энергоэффективность и низкое тепловыделение. Такие устройства, как например, зарядка Choetech, среди основных функций имеют защиту от перегрева. Это имеет смысл, когда вы предполагаете, что будете одновременно заряжать до нескольких устройств.

    Снимок экрана 2022-08-21 в 18.32.19

    Что еще?

    GaN — технология зарядки, которая предполагает и скорость, и компактность самого устройства, так что среди плюсов все это выделяется в совокупности. Как правило, зарядки GaN — это небольшие устройства, многофункциональные, а проще говоря — «всеядные».

    Снимок экрана 2022-08-21 в 18.32.09

    Такие модели обладают несколькими портами, к которым можно подключить и смартфон, и ноутбук, и наушники, и умные часы. Время зарядки непродолжительное. Например, суммарная мощность GaN-зарядки Choetec — достигает 130 Вт, а благодаря интеллектуальной системе распределения нагрузки, некоторые из устройств заряжаются едва ли не мгновенно.

    Иными словами

    Подобные устройства адресованы в первую очередь тем, кто хочет быстро и безопасно зарядить гаджеты. И тем, у кого этих гаджетов изрядное количество. Choetech в одном устройстве предлагает сразу несколько портов, 1 порт типа USB-A и 3 порта типа USB-C, что оптимально как для современных смартфонов, так и для современных ноутбуков.

    Узнать больше о технических особенностях конкретной модели вы можете здесь.

    Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?

    GaN-зарядки компактнее, меньше нагреваются, да и вообще во многом превосходят обычные адаптеры питания. Но как они работают и что у них внутри? Мы подготовили статью основываясь на планы Apple, которая хочет перейти на GaN-зарядки для своих устройств.

    Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?

    iLounge в Telegram

    По слухам, компания Apple готовится представить свои GaN-адаптеры уже в этом году. Ранее об этом сообщали на ресурсе DigiTimes, а также аналитик Минг-Чи Куо делился данными о загадочных трех адаптерах, разработанных по запатентованной технологии Apple GaN. GaN-зарядки или зарядки на нитридо-галлиевых чипах — это небольшой прорыв последних лет. Нитрид галлия является полупроводниковым материалом и стал популярен в 90-х годах, благодаря производству светодиодов. Материал использовался для создания первых белых светодиодов, синих лазеров и полноцветных светодиодных дисплеев.

    Плюсы GaN-зарядок

    Так в чем же преимущество нитрида галлия перед кремнием, который используется во всех зарядных адаптерах? Во-первых, транзисторы GaN можно изготавливать на тех же предприятиях, что и кремниевые, а значит затраты на производство не повысятся, а наоборот снизятся: материала требуется меньше, ведь он способен проводить более высокие напряжения в единицу времени, чем кремний. Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?Во-вторых, энергоэффективность. Вот, что говорит компания GaN Systems, специализирующаяся на нитриде галлия: «Все полупроводниковые материалы имеют то, что называется запрещенной зоной. Это диапазон энергий в твердом теле, где электроны не могут существовать». Проще говоря, запрещенная зона связана с тем, насколько хорошо твердый материал может проводить электричество. Нитрид галлия имеет запрещенную зону 3.4эВ по сравнению с запрещенной зоной кремния 1.12эВ. Более широкая запрещенная зона нитрида галлия означает, что он может выдерживать более высокие напряжения и более высокие температуры, чем кремний. Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?Третье, вытекающее из предыдущих двух пунктов — зарядки станут компактнее, но сохранят или даже нарастят мощность. Собственно, именно из-за этого Apple и переходит на новые нитридо-галлиевые чипы. Если взять в сравнение 60-65 ватные адаптеры, то они могут стать компактнее на 30-35%, а это огромная разница. Четвертое — многофункциональность. Зачастую GaN-зарядки производятся не с одним разъемом, а с несколькими. Это огромный плюс, так как один адаптер можно использовать для зарядки iPhone, MacBook, iPad и так далее. Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?Сейчас на рынке доступно не так много зарядных адаптеров в основе которых используются нитридо-галлиевые чипы, но их количество постоянно растет.

    Минусы GaN-зарядок

    Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?

    Читая это все вы можете прийти к выводу, что минусов в подобных зарядках вообще нет и частично это будет правдой. Тем не менее сейчас GaN-зарядки стоят дороже обычных и это частично связано с тем, что технология только набирает популярности. Должно пройти еще как минимум два или три года, чтобы GaN-зарядки вошли в нашу жизнь полностью и крупные производители перешли на GaN. Больше минусов в технологии GaN-зарядки мы не видим.

    GaN-зарядки — что можно купить уже сейчас?

    Несмотря на то, что технологии GaN-зарядкок только набирают популярности, первопроходцы в производительном деле уже предлагают интересные и выгодные варианты. Вот несколько из них. 1. Зарядное устройство Baseus GaN Charger 65W Fast Charger Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?К примеру, вот очень хорошее зарядное устройство Baseus с мощностью 65 Вт и тремя разъемами для подключения устройств: 2 из них USB-C и один — USB-A. Верхний USB-C выдает до 65 Вт, второй USB-C — до 30 Вт, также и USB-A внизу. Покупаете такую зарядку один раз и можете заряжать смартфон, ноутбук и умные часы одновременно, без головной боли и переживаний о перегреве. 2. Зарядное устройство Mcdodo GaN Mini Fast Charger Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?Также как вариант для покупки можно рассмотреть быстрое зарядное устройство Mcdodo GaN Mini Fast Charger. Этот адаптер также имеет 3 порта — два из них это ходовые USB-C и один — USB-A. При этом он компактен, удобен для пользования в путешествиях и имеет максимальную мощность в 65W. 3. Зарядное устройство Baseus GaN2 Pro Quick Charger 2 Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?Похожими характеристиками обладает и зарядное устройство Baseus GaN2 Pro Quick Charger 2. Тут технологи пошли еще дальше и оснастили адаптер улучшенной умной технологией собственной разработки, которая может выдавать еще более высокую мощность для быстрой зарядки нескольких устройств.

    Подытожим

    Зарядные устройства GaN: Как работают и что у них внутри?В настоящее время GaN-зарядки кажутся очень выгодной и перспективной разработкой, которая вскоре должна полностью войти в нашу жизнь. Ведь именно зарядные устройства этого типа имеют большую мощность, меньшие габариты и должны казаться более выгодными для пользователей, чем габаритные адаптеры, что сейчас представлены на рыке. Не даром же Apple уже подумывает внедрить GaN в свои фирменные адаптеры в этом году. Надеемся, что вам была полезной эта статья, обязательно пишите в комментариях, собираетесь ли вы покупать себе GaN-зарядку! Будем рады получить фидбэк от вас. iLounge в Telegram

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *