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氮化镓是您永远不会看到的最重要的“新”充电创新

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Anonim

您不需要了解FET或带隙是什么,但制造您购买的小工具的公司确实如此。 而且,由于一种名为氮化镓的化合物,我们看到更好的大变化 - 我们看到更安全,更高效,更小的高功率充电器。

早在10月25日,Anker举办了一场活动,展示了一些最新的创新,包括使用GaN半导体的新型USB-C Power Delivery壁式充电器。 通常,没有人会关心为你的设备充电的墙壁疣的发射,但这次事情是不同的。 Anker的新型PowerPort Atom PD1充电器提供27瓦的输出功率,与您最后一部手机的包装盒中的小型充电模块一样大。 换句话说,它更令人兴奋,它可以为MacBook Pro快速充电提供足够的功率,大约只有三分之一。 它触摸起来也更酷,并且使用更少的功率,因为​​它更有效。

Anker并不是中国唯一一家使用GaN FET构建USB Power Deliver充电器的公司(FET是场效应晶体管,用于控制电流和电流行为)。 RAVPower的工作模式为45瓦,行业专家表示,您已经听说过的所有名称很快将推出使用该技术的高输出,低温运行和低调高输出USB-C供电充电器。 不是因为氮化镓是新的东西,而是因为它现在可以盈利。

GaN是LED上的光学层,可以读取CD,DVD和蓝光光盘,因此您已经在使用它。

氮化镓已经用于您拥有的产品中,但用途完全不同。 GaN晶体已经在蓝宝石基底上使用,可以生产全光谱LED很长一段时间,如果你有任何RGB或“日光”LED灯,它们可能使用氮化镓。 高端D类音频放大器和微波电信设备等其他专业用途也使用GaN,出于同样的三个原因,使用它的一切都是如此。 与传统的硅晶体管相比,氮化镓运行温度更低,功效更高,而且体积更小 - 这正是您在观察Anker新推出的27瓦小型USB-PD充电模块时所看到的。 与硅相比,GaN一直是优越的带隙半导体,但可靠的生产也是如此昂贵。

由于其最终尺寸,构建GaN器件比传统硅器件更具成本效益。 简而言之,与使用硅基的MOSFET相比,您可以在晶圆上安装更多的GaN FET。 问题是晶圆本身的成本。 氮化镓晶圆仍然比相同尺寸的硅晶圆更昂贵,但生产技术已经完善(氮气制成一堆东西),而且差距足够窄,使其成为生产这种晶圆的公司的一个有吸引力的选择。晶体管。 这导致市场大幅上涨,预计2019年至2024年间每年增长17%。

这对我们有何影响

亚利桑那州立大学礼貌的氮化镓CPU晶圆。

我会假设几乎所有阅读此内容的人都不关心他们的小工具中的微小部件是否使用硅或氮化镓或小精灵粉尘,只要它们起作用。 但我也知道,为我的笔记本电脑携带一个小型的Anker充电器而不是一个大的重型砖充电器会让我高兴。 当我意识到这个同样的充电器也适用于我的手机,我的平板电脑,我的Nintendo Switch,甚至我的蓝牙耳塞的无线充电盒,我更高兴。 我们希望我们的技术变得更加复杂 - 以更酷的方式做更多的事情 - 同时变得不那么复杂。

也不应忽视安全。 GaN器件使用较少的功率(您需要为电子开关提供自己的电源以使其能够切换输入和输出功率)并且开关速度更快。 这使得它运行温度更低,因此热量损失更少,而且效率更高,但也更安全。 自三星Galaxy Note 7以来已经过去两年多了,但它给我们许多人的学习经验将永远存在:我们的便携式电子设备在极端情况下可能会很危险。

如果你给予足够的时间,摩尔定律总是符合墨菲定律。

所有各种快速充电技术的每次迭代都使我们越来越接近这些极端,我们甚至还没有接近尾声。 几年前,我见证了一个微波炉加热冷冻比萨饼的演示,同时使用无线充电板供电。 我看了一个有机玻璃防爆罩后面,因为即使你可以使用感应为1, 500瓦设备供电,但这并不意味着它不会出错。

虽然我们永远不需要使用1, 500瓦来为手机甚至是笔记本电脑(也许是Nintendo Switch 2?)供电,但如果一切都没有正确完成,9瓦就会很危险。 随着我们呼吁更小,更方便的东西,制造商必须更接近极端提供。 像半导体基座的变化那样小而看不见的东西,可以提供更高效,更安全的东西,为这些制造商提供更多空间。 并非所有使下一代伟大的东西都能让我们看到。

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