Galliumnitrid (GaN) Ladegeräte waren überall an CES 2020. Diese moderne Alternative zu Silizium bedeutet kleiner, Effizientere Ladegeräte und Power Bricks sind unterwegs. So funktioniert das.
Die Vorteile eines Galliumnitrid-Ladegeräts
GaN-Ladegeräte sind physikalisch kleiner als aktuelle Ladegeräte. Dies liegt daran, dass Galliumnitrid-Ladegeräte nicht so viele Komponenten benötigen wie Silizium-Ladegeräte. Das Material kann über die Zeit weitaus höhere Spannungen leiten als Silizium.
GaN-Ladegeräte übertragen nicht nur Strom effizienter, Dies bedeutet aber auch, dass weniger Energie durch Wärme verloren geht. Damit, Mehr Energie fließt in alles, was Sie aufladen möchten. Wenn Komponenten Energie effizienter an Ihre Geräte weitergeben, Sie benötigen in der Regel weniger von ihnen.
Momentan, GaN-Halbleiter kosten im Allgemeinen mehr als die Siliziumart. jedoch, aufgrund verbesserter Effizienz, Es besteht eine geringere Abhängigkeit von zusätzlichen Materialien, wie Kühlkörper, Filter, und Schaltungselemente. Ein Hersteller schätzt Kosteneinsparungen von 10 zu 20 Prozent in diesem Bereich. Dies könnte sich noch weiter verbessern, sobald der wirtschaftliche Nutzen der Massenproduktion einsetzt.
Sie könnten sogar ein bisschen Geld für Ihre Stromrechnung sparen, da effizientere Ladegeräte weniger Energieverschwendung bedeuten. Erwarten Sie keine großen Veränderungen bei Geräten mit relativ geringem Stromverbrauch, wie Laptops und Smartphones, obwohl.
Was ist Galliumnitrid??
Galliumnitrid ist ein Halbleitermaterial, das in den 1990er Jahren durch die Herstellung von LEDs an Bedeutung gewonnen hat. GaN wurde verwendet, um die ersten weißen LEDs zu erzeugen, blaue Laser, und vollfarbige LED-Anzeigen, die Sie bei Tageslicht sehen können. In Blu-ray DVD-Playern, GaN erzeugt das blaue Licht, das die Daten von der DVD liest.
Es scheint, dass GaN in vielen Bereichen bald Silizium ersetzen wird. Siliziumhersteller arbeiten seit Jahrzehnten unermüdlich an der Verbesserung von Transistoren auf Siliziumbasis. Gemäß Moores Gesetz (benannt nach dem Mitbegründer von Fairchild Semiconductor und, später, der CEO von Intel, Gordon Moore), Die Anzahl der Transistoren in einer integrierten Siliziumschaltung verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre.
Diese Beobachtung wurde in gemacht 1965, und es stimmte größtenteils für das letzte 50 Jahre. Im 2010, obwohl, Der Fortschritt der Halbleiter verlangsamte sich zum ersten Mal unter dieses Tempo. Viele Analysten (und Moore selbst) sagen voraus, dass Moores Gesetz durch obsolet sein wird 2025.
Die Produktion von GaN-Transistoren stieg an 2006. Durch verbesserte Herstellungsverfahren können GaN-Transistoren in denselben Anlagen wie der Siliziumtyp hergestellt werden. Dies hält die Kosten niedrig und ermutigt mehr Siliziumhersteller, stattdessen GaN zur Herstellung von Transistoren zu verwenden.
Warum ist Galliumnitrid Silizium überlegen??
Die Vorteile von GaN im Vergleich zu Silizium beruhen auf der Energieeffizienz. Als GaN-Systeme, Ein Hersteller, der sich auf Galliumnitrid spezialisiert hat, erklärt:
„Alle Halbleitermaterialien haben eine sogenannte Bandlücke. Dies ist ein Energiebereich in einem Festkörper, in dem keine Elektronen existieren können. Einfach gesagt, Eine Bandlücke hängt davon ab, wie gut ein festes Material Elektrizität leiten kann. Galliumnitrid hat eine 3.4 eV Bandlücke, im Vergleich zu Silizium 1.12 eV Bandlücke. Die größere Bandlücke von Galliumnitrid bedeutet, dass es höhere Spannungen und höhere Temperaturen als Silizium aushalten kann. “
Efficient Power Conversion Corporation, ein anderer GaN-Hersteller, angegeben dass GaN Elektronen leiten kann 1,000 mal effizienter als Silizium, und mit geringeren Herstellungskosten, zu booten.
Eine höhere Bandlückeneffizienz bedeutet, dass der Strom schneller durch einen GaN-Chip fließen kann als ein Siliziumchip. Dies könnte in Zukunft zu schnelleren Verarbeitungsmöglichkeiten führen. Einfach gesagt, Chips aus GaN sind schneller, kleiner, energieeffizienter, und (schließlich) billiger als die aus Silizium.
Die Ladegeräte der Zukunft
Sie werden wahrscheinlich erst in großen Mengen viele GaN-Ladegeräte in freier Wildbahn sehen, wie Apple und Samsung, Nehmen Sie sie mit ihren neuen Computern und Smartphones auf.
Denken Sie darüber nach - wann haben Sie das letzte Mal ein Ladegerät gekauft?? Wie viele der in Ihrem Haus oder Büro angeschlossenen Ladegeräte wurden in der Vergangenheit gekauft?
Wenn Sie sich entscheiden, jetzt die Ladevorteile von GaN zu nutzen, Sie können dies tun, ohne die Prämie zu zahlen, die normalerweise mit modernster Technologie verbunden ist.
