Gallium Nitride (GaN)-ladere var overalt på CES 2020. Dette moderne alternativet til silisium betyr at mindre, mer effektive ladere og kraftklosser er på vei. Slik fungerer det.
Innholdsfortegnelse
Fordelene med en galliumnitridlader
GaN-ladere er fysisk mindre enn nåværende ladere. Dette er fordi galliumnitridladere ikke krever så mange komponenter som silisiumladere. Materialet er i stand til å lede langt høyere spenninger over tid enn silisium.
GaN-ladere er ikke bare mer effektive til å overføre strøm, men dette betyr også at mindre energi går tapt til varme. Så mer energi går til det du prøver å lade. Når komponenter er mer effektive til å sende energi til enhetene dine, trenger du vanligvis mindre av dem.
Her er 3 grunner til at du trenger RAVPower 61W PD 3.0 GaN vegglader! ??
1. Den er 50 % mindre enn en standard 61W MacBook-lader
2. Den er 2,5 ganger raskere enn en standard 1A-utgang
3. Den kan slå på alle USB-C-enhetene dine, fra smarttelefoner til bærbare datamaskiner!
?? https://t.co/egERoXieCA pic.twitter.com/Ma6dbLH7ta
— RAVPower (@RAVPower) 9. januar 2020
Som et resultat vil GaN kraftklosser og ladere bli merkbart mindre når teknologien blir mer utbredt. Det er også andre fordeler, for eksempel en høyere byttefrekvens som muliggjør raskere trådløs strømoverføring, og større «luftgap» mellom laderen og enheten.
For tiden koster GaN-halvledere generelt mer enn silisiumtypen. På grunn av forbedret effektivitet er det imidlertid mindre avhengighet av tilleggsmaterialer, som kjøleribber, filtre og kretselementer. Én produsent anslår kostnadsbesparelser på 10 til 20 prosent på dette området. Dette kan bli enda bedre når den økonomiske fordelen ved storskalaproduksjon kommer inn.
Du kan til og med spare litt penger på strømregningen siden mer effektive ladere betyr mindre bortkastet energi. Ikke forvent å se en stor endring med enheter med relativt lav effekt, som bærbare datamaskiner og smarttelefoner.
Hva er galliumnitrid?
Galliumnitrid er et halvledermateriale som ble fremtredende på 1990-tallet gjennom produksjon av lysdioder. GaN ble brukt til å lage de første hvite LED-ene, blå lasere og fullfarge LED-skjermer du kunne se i dagslys. I Blu-ray DVD-spillere produserer GaN det blå lyset som leser dataene fra DVD-en.
Det ser ut til at GaN snart vil erstatte silisium på mange områder. Silisiumprodusenter har jobbet utrettelig i flere tiår for å forbedre silisiumbaserte transistorer. I følge Moores lov (oppkalt etter medgründeren av Fairchild Semiconductor og senere administrerende direktør for Intel, Gordon Moore), dobles antallet transistorer i en integrert silisiumkrets omtrent hvert annet år.
Denne observasjonen ble gjort i 1965, og den stemte stort sett de siste 50 årene. I 2010 avtok imidlertid halvlederfremgangen under dette tempoet for første gang. Mange analytikere (og Moore selv) spår at Moores lov vil være foreldet innen 2025.
Produksjonen av GaN-transistorer økte i 2006. Forbedrede produksjonsprosesser betyr at GaN-transistorer kan produseres i samme anlegg som silisiumtypen. Dette holder kostnadene nede og oppmuntrer flere silisiumprodusenter til å bruke GaN til å produsere transistorer i stedet.
Hvorfor er galliumnitrid bedre enn silisium?
Fordelene med GaN sammenlignet med silisium koker ned til strømeffektivitet. Som GaN Systems, en produsent som spesialiserer seg på galliumnitrid, forklart:
«Alle halvledermaterialer har det som kalles et båndgap. Dette er et energiområde i et fast stoff hvor ingen elektroner kan eksistere. Enkelt sagt er et båndgap relatert til hvor godt et fast materiale kan lede strøm. Galliumnitrid har et båndgap på 3,4 eV, sammenlignet med silisiums båndgap på 1,12 eV. Galliumnitrids bredere båndgap betyr at det kan opprettholde høyere spenninger og høyere temperaturer enn silisium.»
Efficient Power Conversion Corporation, en annen GaN-produsent, oppgitt at GaN er i stand til å lede elektroner 1000 ganger mer effektivt enn silisium, og med lavere produksjonskostnader, for å starte opp.
En høyere båndgap-effektivitet betyr at strømmen kan passere gjennom en GaN-brikke raskere enn en silisiumbrikke. Dette kan resultere i raskere behandlingsmuligheter i fremtiden. Enkelt sagt vil brikker laget av GaN være raskere, mindre, mer strømeffektive og (etter hvert) billigere enn de som er laget av silisium.
Hvor kan du kjøpe en GaN-lader i dag
Selv om de ennå ikke er utbredt, kan du kjøpe ladere som bruker GaN-teknologi fra selskaper som Anker og RAVPower. Dette er USB-C-ladere som kan levere USB-C-strøm til moderne bærbare datamaskiner.
De Anker PowerPort Atom PD1 er en 30-watts lader med hurtiglademuligheter. Den er designet for telefoner, nettbrett, bærbare datamaskiner og mer. Du vil legge merke til at den er rundt 40 prosent mindre enn en lader som ikke bruker GaN-teknologi. Anker produserer også 60-watten PowerPort Atom PD2– som har to USB-C-porter, slik at du kan lade flere enheter samtidig – og fire-portene PowerPort Atom III Slim.
RAVPower har en lignende serie. Det er PD Pioneer 30W leverer en beskjeden gjennomstrømning med én USB-C-port. Den bedre PD Pioneer 61W håndterer mer strøm, men har fortsatt bare én USB-C-port. Hvis du vil bruke en av disse laderne, må den bærbare datamaskinen støtte USB-C-strømforsyning.
Andre GaN-ladere, som de Aukey viste frem på CES 2020, vil ikke være tilgjengelig før senere i år. Vi forventer imidlertid å se mange flere på markedet snart.
Den kanskje mest spennende GaN-laderen i horisonten er HyperJuice av Sanho. Sanho ble finansiert med suksess på Kickstarter (den samlet inn mer enn 2 millioner dollar), og har som mål å levere verdens første (og minste) 100-watts USB-C-lader til støttespillere innen februar 2020. Dette vil være den første som kan drive og lade high-end bærbare datamaskiner som MacBook Pro.
Den gode nyheten er at ingen av disse laderne er spesielt dyre. 61-watts RAVPower selges for rundt $40, og Sanho har annonsert en prisklasse på mellom $50 og $100 for detaljversjonen av 100-wattsladeren deres. For referanse, en helt ny Apple 96-watt USB-C strømadapter selges for $79, og den er betydelig større og tyngre enn HyperJuice i kredittkortstørrelse.
Fremtidens ladere
Du vil sannsynligvis ikke se mange GaN-ladere i naturen før store maskinvareprodusenter, som Apple og Samsung, begynner å inkludere dem med sine nye datamaskiner og smarttelefoner.
Tenk på det – når var siste gang du kjøpte en lader? Hvor mange av laderne som er koblet til rundt huset eller kontoret ditt kom med et tidligere kjøp?
Hvis du bestemmer deg for å begynne å glede deg over ladefordelene til GaN nå, kan du gjøre det uten å betale premien som vanligvis er forbundet med banebrytende teknologi.