A 2020-as CES-en mindenhol megtalálhatók voltak gallium-nitrid (GaN) töltők. A szilíciumnak ez a modern alternatívája kisebb, hatékonyabb töltőket és tápkockákat jelent. Íme, hogyan működik.
Tartalomjegyzék
A gallium-nitrid töltő előnyei
A GaN töltők fizikailag kisebbek, mint a jelenlegi töltők. Ennek az az oka, hogy a gallium-nitrid töltőkhöz nincs szükség annyi alkatrészre, mint a szilícium töltőkhöz. Az anyag idővel sokkal nagyobb feszültséget képes vezetni, mint a szilícium.
A GaN töltők nem csak az áramátvitelben hatékonyabbak, de ez azt is jelenti, hogy kevesebb energiát veszítenek a hő hatására. Tehát több energia megy arra, amit feltölteni próbál. Ha az alkatrészek hatékonyabban továbbítják az energiát az eszközökhöz, általában kevesebbre van szükségük.
Íme 3 ok, amiért szüksége van RAVPower 61W PD 3.0 GaN fali töltőre! ??
1. 50%-kal kisebb, mint egy normál 61 W-os MacBook töltő
2. 2,5-szer gyorsabb, mint a normál 1A-es kimenet
3. Minden USB-C-eszközét képes feltölteni, az okostelefonoktól a laptopokig!
?? https://t.co/egERoXieCA pic.twitter.com/Ma6dbLH7ta
— RAVPower (@RAVPower) 2020. január 9
Ennek eredményeként a GaN tápkockák és töltők észrevehetően kisebbek lesznek, amikor a technológia egyre szélesebb körben elterjed. Vannak más előnyök is, mint például a magasabb kapcsolási frekvencia, amely gyorsabb vezeték nélküli energiaátvitelt tesz lehetővé, és nagyobb „légrés” a töltő és a készülék között.
Jelenleg a GaN félvezetők általában többe kerülnek, mint a szilícium. A jobb hatásfok miatt azonban csökken a további anyagok, például hűtőbordák, szűrők és áramköri elemek használata. Egy gyártó 10-20 százalékos költségmegtakarítást becsül ezen a területen. Ez még tovább javulhat, ha a nagyüzemi termelés gazdasági haszna beindul.
Még egy kis pénzt is megtakaríthat az áramszámláján, mivel a hatékonyabb töltők kevesebb energiát veszítenek el. Azonban ne számítson hatalmas változásra a viszonylag alacsony fogyasztású eszközökkel, például laptopokkal és okostelefonokkal.
Mi az a gallium-nitrid?
A gallium-nitrid egy félvezető anyag, amely az 1990-es években a LED-ek gyártása révén került előtérbe. A GaN-t használták az első fehér LED-ek, kék lézerek és a nappali fényben is látható színes LED-kijelzők létrehozásához. A Blu-ray DVD-lejátszókban a GaN kék fényt bocsát ki, amely beolvassa az adatokat a DVD-ről.
Úgy tűnik, a GaN hamarosan sok területen leváltja a szilíciumot. A szilíciumgyártók évtizedek óta fáradhatatlanul dolgoznak a szilícium alapú tranzisztorok fejlesztésén. Alapján Moore törvénye (a Fairchild Semiconductor társalapítójáról, majd később az Intel vezérigazgatójáról, Gordon Moore-ról elnevezett) az integrált szilíciumáramkörben lévő tranzisztorok száma körülbelül kétévente megduplázódik.
Ezt a megfigyelést 1965-ben tették, és nagyrészt igaznak bizonyult az elmúlt 50 évben. 2010-ben azonban a félvezetők fejlődése először lelassult ennél az ütemnél. Sok elemző (és maga Moore is) azt jósolja, hogy a Moore-törvény 2025-re elavult lesz.
A GaN tranzisztorok gyártása 2006-ban felpörgött. A továbbfejlesztett gyártási folyamatok révén a GaN tranzisztorok ugyanabban a létesítményben gyárthatók, mint a szilícium típusú tranzisztorok. Ez csökkenti a költségeket, és több szilíciumgyártót arra ösztönöz, hogy helyette GaN-t használjanak tranzisztorok gyártására.
Miért jobb a gallium-nitrid a szilíciumnál?
A GaN előnyei a szilíciummal szemben az energiahatékonyságban rejlenek. A GaN Systems, a gallium-nitridre specializálódott gyártó, magyarázta:
„Minden félvezető anyagnak van úgynevezett sávszélessége. Ez egy szilárd test energiatartománya, ahol nem létezhetnek elektronok. Egyszerűen fogalmazva, a sávszélesség azzal függ össze, hogy egy szilárd anyag milyen jól vezeti az elektromosságot. A gallium-nitrid sávszélessége 3,4 eV, szemben a szilícium 1,12 eV-os sávszélességével. A gallium-nitrid szélesebb sávszélessége azt jelenti, hogy nagyobb feszültséget és magasabb hőmérsékletet képes elviselni, mint a szilícium.
Az Efficient Power Conversion Corporation, egy másik GaN-gyártó, megállapított hogy a GaN 1000-szer hatékonyabban és alacsonyabb gyártási költségekkel képes elektronokat vezetni, mint a szilícium.
A nagyobb sávszélesség-hatékonyság azt jelenti, hogy az áram gyorsabban tud áthaladni a GaN chipen, mint a szilíciumokon. Ez gyorsabb feldolgozási képességeket eredményezhet a jövőben. Egyszerűen fogalmazva, a GaN-ből készült chipek gyorsabbak, kisebbek, energiahatékonyabbak és (végül) olcsóbbak lesznek, mint a szilíciumból készültek.
Hol vásárolhat GaN töltőt ma
Bár még nem elterjedtek, vásárolhat GaN technológiát használó töltőket olyan cégektől, mint például Ankeres hordó és RAVPpower. Ezek USB-C töltők, amelyek képesek USB-C tápellátásra a modern laptopokhoz.
A Anker PowerPort Atom PD1 egy 30 wattos töltő gyorstöltési lehetőséggel. Telefonokhoz, táblagépekhez, laptopokhoz és sok máshoz tervezték. Észreveheti, hogy körülbelül 40 százalékkal kisebb, mint a GaN technológiát nem használó töltő. Az Anker a 60 wattot is gyártja PowerPort Atom PD2-amelynek két USB-C portja van, így több eszközt is tölthet egyszerre – és a négy portos PowerPort Atom III Slim.
A RAVPower hasonló felállással rendelkezik. Az PD Pioneer 30W szerény átviteli sebességet biztosít egyetlen USB-C porttal. A húsosabb PD Pioneer 61W több energiát kezel, de még mindig csak egy USB-C porttal rendelkezik. Ha ezen töltők valamelyikét szeretné használni, laptopjának támogatnia kell az USB-C tápellátást.
Egyéb GaN töltők, pl az Aukey a CES 2020-on mutatkozott be, csak idén lesz elérhető. Reméljük azonban, hogy hamarosan még sok mást is láthatunk a piacon.
Talán a legizgalmasabb GaN töltő a láthatáron a HyperJuice, Sanho. A Kickstarteren sikeresen finanszírozott (több mint 2 millió dollárt gyűjtött be), a Sanho célja, hogy 2020 februárjáig a világ első (és legkisebb) 100 wattos USB-C töltőjét szállítsa támogatóinak. Ez lesz az első, amely csúcsminőségű áramellátást és töltést tud biztosítani. laptopok, mint a MacBook Pro.
A jó hír az, hogy ezek a töltők egyike sem különösen drága. A 61 wattos RAVPower 40 dollár körüli áron kapható, a Sanho pedig 50 és 100 dollár közötti ársávot jelentett be 100 wattos töltőjük kiskereskedelmi változatára. Referenciaként egy vadonatúj Apple 96 wattos USB-C hálózati adapter kiskereskedelmi ára 79 dollár, és jóval nagyobb és nehezebb, mint a hitelkártya méretű HyperJuice.
A jövő töltői
Valószínűleg nem sok GaN töltőt fog látni a vadonban, amíg a nagy hardvergyártók, például az Apple és a Samsung el nem kezdik új számítógépeik és okostelefonjaikhoz szállítani őket.
Gondoljon csak bele – mikor vásárolt utoljára töltőt? Hány töltőt csatlakoztatott a házához vagy irodájához egy korábbi vásárláshoz?
Ha úgy dönt, hogy most élvezi a GaN töltési előnyeit, megteheti a legmodernebb technológiához szokásosan járó prémium megfizetése nélkül.