Nitrure de gallium (GaN) les chargeurs étaient partout à CES 2020. Cette alternative moderne au silicium signifie plus petit, des chargeurs et des blocs d'alimentation plus efficaces sont en route. Voici comment ça fonctionne.
Les avantages d'un chargeur de nitrure de gallium
Les chargeurs GaN sont physiquement plus petits que les chargeurs actuels. En effet, les chargeurs en nitrure de gallium ne nécessitent pas autant de composants que les chargeurs en silicium. Le matériau est capable de conduire des tensions beaucoup plus élevées au fil du temps que le silicium.
Les chargeurs GaN sont non seulement plus efficaces pour transférer le courant, mais cela signifie également que moins d'énergie est perdue en chaleur. Donc, plus d'énergie va à tout ce que vous essayez de charger. Quand les composants sont plus efficaces pour transmettre de l'énergie à vos appareils, vous en avez généralement moins besoin.
Maintenant, Les semi-conducteurs GaN coûtent généralement plus cher que le silicium. toutefois, grâce à une efficacité améliorée, il y a une dépendance réduite à des matériaux supplémentaires, comme des dissipateurs thermiques, filtres, et éléments de circuit. Un fabricant estime les économies de 10 à 20 pour cent dans ce domaine. Cela pourrait encore s'améliorer une fois que les avantages économiques de la production à grande échelle entreront en jeu..
Vous pourriez même économiser un peu d'argent sur votre facture d'électricité, car des chargeurs plus efficaces signifient moins d'énergie gaspillée. Ne vous attendez pas à voir un énorme changement avec des appareils à faible puissance, comme les ordinateurs portables et les smartphones, bien que.
Qu'est-ce que le nitrure de gallium?
Le nitrure de gallium est un matériau semi-conducteur qui a pris de l'importance dans les années 1990 grâce à la fabrication de LED. GaN a été utilisé pour créer les premières LED blanches, lasers bleus, et des écrans LED en couleur que vous pouvez voir à la lumière du jour. Dans les lecteurs DVD Blu-ray, GaN produit la lumière bleue qui lit les données du DVD.
Il semble que le GaN remplacera bientôt le silicium dans de nombreux domaines. Les fabricants de silicium ont travaillé sans relâche pendant des décennies pour améliorer les transistors à base de silicium. Selon La loi de Moore (du nom du co-fondateur de Fairchild Semiconductor et, plus tard, le PDG d'Intel, Gordon Moore), le nombre de transistors dans un circuit intégré au silicium double tous les deux ans environ.
Cette observation a été faite en 1965, et cela sonnait largement vrai pour la dernière 50 ans. Dans 2010, bien que, l'avancement des semi-conducteurs a ralenti sous ce rythme pour la première fois. De nombreux analystes (et Moore lui-même) prédire la loi de Moore sera obsolète par 2025.
La production de transistors GaN a augmenté 2006. Des processus de fabrication améliorés signifient que les transistors GaN peuvent être fabriqués dans les mêmes installations que le type silicium. Cela réduit les coûts et encourage plus de fabricants de silicium à utiliser GaN pour produire des transistors à la place.
Pourquoi le nitrure de gallium est-il supérieur au silicium?
Les avantages du GaN par rapport au silicium se résument à l'efficacité énergétique. Comme GaN Systems, un fabricant spécialisé dans le nitrure de gallium, expliqué:
«Tous les matériaux semi-conducteurs ont ce qu'on appelle une bande interdite. Il s'agit d'une plage d'énergie dans un solide où aucun électrons ne peut exister. Tout simplement, une bande interdite est liée à la capacité d'un matériau solide à conduire l'électricité. Le nitrure de gallium a un 3.4 Bande interdite eV, par rapport au silicium 1.12 Bande interdite eV. La bande interdite plus large du nitrure de gallium signifie qu’il peut supporter des tensions et des températures plus élevées que le silicium. »
Efficient Power Conversion Corporation, un autre fabricant de GaN, déclaré que GaN est capable de conduire des électrons 1,000 fois plus efficace que le silicium, et avec des coûts de fabrication inférieurs, pour démarrer.
Une plus grande efficacité de bande interdite signifie que le courant peut traverser une puce GaN plus rapidement qu'une puce au silicium. Cela pourrait entraîner des capacités de traitement plus rapides à l'avenir. Tout simplement, les puces en GaN seront plus rapides, plus petit, plus économe en énergie, et (finalement) moins cher que ceux en silicium.
Les chargeurs du futur
Vous ne verrez probablement pas beaucoup de chargeurs GaN dans la nature jusqu'à ce que les grands fabricants de matériel, comme Apple et Samsung, commencer à les inclure avec leurs nouveaux ordinateurs et smartphones.
Pensez-y - à quand remonte la dernière fois que vous avez acheté un chargeur? Combien de chargeurs branchés autour de votre maison ou bureau sont venus avec un achat passé?
Si vous décidez de commencer à profiter des avantages de charge de GaN maintenant, vous pouvez le faire sans payer la prime normalement associée à une technologie de pointe.
