Inhoudsopgave:
U hoeft niet te weten over een FET of wat een bandgap is, maar het bedrijf dat de gadgets maakt die u koopt, doet dat wel. En het staat allemaal aan de vooravond van een grote verandering ten goede - op manieren die we zullen zien, zoals veiliger, efficiëntere en kleinere high-power laders - vanwege een chemische verbinding genaamd Gallium nitride.
Op 25 oktober organiseerde Anker een evenement om te pronken met enkele van de nieuwste innovaties, waaronder een nieuwe USB-C Power Delivery-wandlader die GaN halfgeleiders gebruikt. Normaal gesproken geeft niemand om de lancering van een muurwrat die uw apparaten oplaadt, maar deze keer zijn de dingen anders. De nieuwe PowerPort Atom PD1-oplader van Anker biedt 27 watt uitgangsvermogen en is de grootte van het kleine oplaadblok dat bij uw laatste telefoon is meegeleverd. Om het op een andere manier te zeggen, dat is iets spannender, het levert voldoende vermogen om een MacBook Pro effectief snel op te laden en is ongeveer een derde van de grootte. Het voelt ook koeler aan en verbruikt minder stroom omdat het efficiënter is.
Anker is niet het enige bedrijf uit China dat een USB Power Deliver-oplader bouwt met GaN FET's (een FET is een transistor met veldeffect en wordt gebruikt om de stroom en het gedrag van elektriciteit te regelen). RAVPower heeft een 45-watt model in de maak en experts uit de industrie zeggen dat alle namen waar je al van hebt gehoord binnenkort high-output, cool-running en low profile high-output USB-C Power Delivery-laders zullen aanbieden die de technologie gebruiken. Niet omdat Gallium nitride iets nieuws is, maar omdat het nu winstgevend kan zijn.
GaN is de optische laag op de LED die CD's, DVD's en Blu-Ray-schijven leest, zodat u deze al gebruikt.
Gallium nitride wordt al gebruikt in producten die u bezit, maar voor een heel ander doel. GaN-kristallen worden al geruime tijd op saffierbasis gebruikt om full-spectrum LED's te produceren en als je RGB- of "Daylight" LED-lampen hebt, gebruiken ze waarschijnlijk Gallium nitride. Andere speciale toepassingen zoals hoogwaardige klasse D-audioversterkers en microgolf-telecomapparatuur maken ook gebruik van GaN, en alles wat het gebruikt, doet dit om dezelfde drie redenen. In vergelijking met een traditionele siliciumtransistor werkt Gallium nitride koeler, is energiezuiniger en een stuk kleiner - en dat is precies wat je ziet als je kijkt naar het nieuwe kleine 27 watt USB-PD oplaadblok van Anker. GaN is altijd een superieure bandgap-halfgeleider geweest in vergelijking met silicium, maar het is ook veel duurder om betrouwbaar te produceren.
Vanwege de uiteindelijke voetafdruk is het altijd goedkoper geweest om een GaN-apparaat te bouwen dan een traditioneel siliconenapparaat. Simpel gezegd, u kunt veel meer GaN FET's op een wafer passen dan MOSFET's, die een siliconenbasis gebruiken. Het probleem was de kosten van de wafels zelf. Een Gallium nitride wafer is nog steeds duurder dan een silicium wafer van dezelfde grootte, maar productietechnieken zijn verfijnd (blijkt dat stikstof een puinhoop van dingen heeft gemaakt) en de kloof is klein genoeg om het een aantrekkelijke optie te maken voor bedrijven die de transistors. Dit heeft een enorme opleving in de markt veroorzaakt, met een groei van 17% per jaar verwacht tussen 2019 en 2024.
Hoe dit ons beïnvloedt
Ik neem aan dat bijna iedereen die dit leest niet kan schelen of de kleine onderdelen in hun gadgets siliconen of galliumnitride of pixiestof gebruiken, zolang ze werken. Maar ik weet ook dat ik blij zou zijn als ik een kleine Anker-oplader in plaats van een grote zware stenen oplader voor mijn laptop zou dragen. Als ik me realiseer dat dezelfde oplader ook werkt voor mijn telefoon, mijn tablet, mijn Nintendo Switch en zelfs mijn draadloze oplaadetui voor mijn Bluetooth-oordopjes, ben ik nog blijer. We willen dat onze technologie gecompliceerder wordt - meer dingen op een coolere manier doet - en tegelijkertijd minder gecompliceerd wordt.
Veiligheid moet ook niet worden genegeerd. Een GaN-apparaat gebruikt minder stroom om te werken (u moet een elektronische schakelaar van eigen stroom voorzien om het in en uit te schakelen) en schakelt veel sneller. Dit maakt het koeler waardoor minder elektriciteit verloren gaat als warmte en het is efficiënter, maar ook veiliger. Het is ruim twee jaar geleden sinds de Samsung Galaxy Note 7, maar de leerervaring die het voor velen van ons heeft opgeleverd, zal altijd voortleven: onze draagbare elektronische apparaten kunnen in extreme omstandigheden gevaarlijk zijn.
De wet van Moore voldoet altijd aan de wet van Murphy als je dingen genoeg tijd geeft.
Elke iteratie van alle verschillende snellaadtechnieken brengt ons steeds dichter bij die uitersten en we zijn nog niet eens aan het einde gekomen. Enkele jaren geleden kreeg ik een demonstratie van een magnetron die een bevroren pizza verwarmde terwijl hij werd gevoed met behulp van een draadloze oplaadplaat. Ik keek achter een plexiglas-explosieschild, want hoewel je een apparaat van 1500 watt kunt voeden met inductie, betekent dit niet dat het niet fout kan gaan.
Hoewel we nooit 1500 watt nodig hoeven te hebben om een telefoon of zelfs een laptop (misschien de Nintendo Switch 2?) Van stroom te voorzien, kan 9 watt gevaarlijk zijn als alles niet correct is gedaan. Omdat we vragen om kleinere en handiger dingen, moeten fabrikanten dichter bij het uiterste gaan om te leveren. Kleine, ongeziene dingen zoals een verandering in de halfgeleiderbasis die efficiëntere en veiligere dingen mogelijk maakt, geeft die fabrikanten meer ruimte. Niet alles wat de volgende generatie geweldig maakt, is iets dat we kunnen zien.
We kunnen via onze links een commissie verdienen voor aankopen. Kom meer te weten.
