Công nghệ sạc Gallium Nitride (GaN): Những điều bạn cần biết

Sạc nhanh công suất cao đang trở thành tiêu chuẩn cho các thiết bị kỹ thuật số. Do đó, bộ sạc dựa trên GaN hiện được coi là một khám phá tiên tiến.

Trái ngược với quan niệm phổ biến, công nghệ này không phải là mới. Nó đã được sử dụng trong sản xuất đèn LED trong ba thập kỷ qua. Tuy nhiên, nó mới được triển khai trong lĩnh vực điện tử công suất gần đây.

Liên quan đến tương lai của GaN, người ta ước tính rằng việc sử dụng bộ sạc và cáp USB-C và USB-PD, có thể được sử dụng để sạc bất kỳ thiết bị tương thích nào, sẽ phát triển. Trên thực tế, thời kỳ sử dụng một bộ sạc cho một thiết bị có thể sớm trở thành lịch sử, nhường chỗ cho kỷ nguyên một bộ sạc cho tất cả các thiết bị.

Người dùng có thể mong muốn sử dụng một bộ chuyển đổi/bộ sạc duy nhất tương thích với mọi thiết bị, bất kể điện áp khác nhau của điện thoại (5V), máy tính bảng (12V) hoặc máy tính xách tay (19V).

Người ta cũng dự đoán rằng một bộ chuyển đổi hỗ trợ GaN có hai cổng Loại C sẽ có thể đáp ứng nhu cầu năng lượng cao của một số thiết bị sạc ở dạng nhỏ.

Chúng tôi cá là bạn muốn biết thêm về vai trò của GaN trong việc sạc nhanh. Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ thảo luận mọi thứ bạn nên biết về bộ sạc GaN.

1. Hiểu nhu cầu sạc nhanh

Các thiết bị kỹ thuật số đang phát triển để trở nên linh hoạt, cung cấp nhiều chức năng và tính năng hơn để cải thiện trải nghiệm người dùng.

Tuy nhiên, làm cách nào để giảm thiểu thời gian sạc cho các thiết bị như vậy? Đây là nơi phát triển các giao thức sạc nhanh. Trên thực tế, sạc nhanh hiện đã trở thành tiêu chuẩn cho các thiết bị kỹ thuật số. Nó cho phép người dùng sạc thiết bị của họ trong một khoảng thời gian ngắn so với các bộ sạc truyền thống.

Khi sạc nhanh, thiết bị sẽ sạc nhanh hơn vì nhà sản xuất:

• Tăng cường cường độ dòng điện hoặc
• Thay đổi điện áp để tăng lượng năng lượng tiềm năng

Việc sau được thực hiện phổ biến hơn việc trước.

Công nghệ GaN đang trở nên phổ biến cho mục đích này. Tuy nhiên, vẫn có một số suy đoán (và hoài nghi) xung quanh tính thực tế của nó. Hãy cùng tìm hiểu thêm bằng cách hiểu GaN thực sự là gì.

2. Gallium Nitride là gì?

Gallium nitride hay GaN là chất bán dẫn có thể được sử dụng để sản xuất chip cho thiết bị điện tử. Nó là một vật liệu tinh thể trong suốt.

Công nghệ GaN hứa hẹn hiệu suất và điện áp cao. Nó có điện trở ở trạng thái thấp và đặc tính chuyển đổi nhanh. Điều này có nghĩa là khả năng sạc nhanh của nó có thể được kích hoạt dễ dàng. Ngược lại, điều này có nghĩa là bạn có được thứ mình muốn, tức là tăng sự tiện lợi.

Thông thường, chất liệu chính được sử dụng trong sản xuất chip là silicon. Tuy nhiên, silicon cho phép truyền nhiệt và điện hạn chế. Do đó, các nhà sản xuất chip ngày càng khó sử dụng nó trong các thiết bị hiện đại.

Đây là nơi gali nitrit có thể thay thế silicon, đưa chúng ta đến điểm tiếp theo.

3. Gallium Nitride so với Silicon

Bây giờ chúng ta sẽ xem xét câu hỏi trị giá hàng triệu đô la: liệu gali nitrit có thể thay thế silicon được không?

Khi nói đến việc thay thế silicon, GaN là một ứng cử viên đầy triển vọng. Nó cho phép hiệu suất và hiệu quả tốt hơn với diện tích nhỏ hơn. Đối với bộ sạc, phạm vi của GaN là rất lớn vì những lý do sau:

Nó cũng mang lại khoảng cách dải tốt hơn. Điều này về cơ bản đề cập đến cách vật liệu có thể dẫn điện. Gallium nitride có dải cấm là 3,4 electronvolt (eV), trong khi dải cấm của silicon chỉ là 1,1 eV. Khoảng cách dải rộng hơn cho phép sử dụng điện áp cao hơn mà không gây ra bất kỳ vấn đề nào.

GaN cung cấp điện áp cao hơn so với silicon. Trường đánh thủng của GaN là 3 MV/cm (mV/cm), trong khi silicon có trường đánh thủng là 0,3 MV/cm.

Sạc GaN đã được chứng minh là có thể dẫn điện với hiệu suất cao hơn 1000 lần so với silicon.

Bộ sạc GaN cần ít linh kiện hơn so với bộ sạc silicon. Do đó, chúng có kích thước nhỏ hơn. GaN là một vật liệu rất cứng và có cấu trúc tinh thể Wurtzite. Kích thước co lại có thể là do năng lượng liên kết cao hơn của các nguyên tử trong tinh thể. Tinh thể GaN tự hào về tính linh động cao hơn của các electron.

Chúng ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt hơn. Chúng không chỉ truyền năng lượng hiệu quả mà còn bảo tồn năng lượng tốt hơn. Điều này tạo điều kiện cho dòng điện đến thiết bị sạc tốt hơn, dẫn đến sạc nhanh.

Nhiều năng lượng hơn có thể được truyền qua mọi thành phần GaN. Vì vậy, các nhà sản xuất có thể làm được nhiều việc hơn với nó thay vì sử dụng nhiều thành phần silicon. Việc sử dụng ít linh kiện hơn cho phép nhà sản xuất thu nhỏ kích thước của bộ sạc. Điều này làm cho nó nhỏ gọn hơn.

4. Lợi ích của bộ sạc dựa trên GaN

Tốc độ pin điện thoại của bạn có thể tăng từ 0 đến sạc đầy tùy thuộc vào điện thoại và bộ sạc của bạn.

Sử dụng bộ sạc mạnh sẽ không giúp ích gì trừ khi điện thoại của bạn có thể hỗ trợ lượng điện năng đó. Bạn có thể có một chiếc điện thoại có công nghệ sạc nhanh mới nhất. Tuy nhiên, nó sẽ không sạc nếu không có bộ sạc thích hợp.

Điện thoại và bộ sạc phù hợp cần hoạt động cùng nhau trong thiết lập sạc nhanh để có dòng điện và điện áp tối đa. Điều này cũng giúp giữ cho pin của bạn mát và ngăn ngừa phát nổ.

May mắn thay, bộ sạc GaN tương thích với hầu hết các mẫu máy tính xách tay và điện thoại hiện có. Gallium nitride có thể dẫn điện áp cao hơn.

Bộ sạc dựa trên GaN mang lại nhiều lợi ích. Hãy xem chúng là gì.

Bộ sạc nhỏ gọn hơn

Bộ sạc Gallium nitride không cần nhiều thành phần như bộ sạc silicon. Chúng cũng có thể dẫn điện áp cao hơn theo thời gian. Những yếu tố này đã giúp các nhà sản xuất có thể sản xuất ra những bộ sạc có kích thước nhỏ gọn hơn. Do đó, người dùng có thể mong đợi sự tiện lợi và trải nghiệm được cải thiện. Khi công nghệ này ngày càng phổ biến, bộ sạc sẽ ngày càng có kích thước nhỏ hơn.

Chuyển giao năng lượng tốt hơn

Bộ sạc GaN truyền dòng điện hiệu quả hơn. Do đó, năng lượng bị mất đi do nhiệt sẽ ít hơn và phần lớn năng lượng sẽ được truyền vào thiết bị đang được sạc. Pin cũng không quá nóng. Khi các thành phần truyền năng lượng đến thiết bị một cách hiệu quả, năng lượng sẽ được sử dụng một cách tối ưu. Hơn nữa, bộ sạc hiệu suất cao có nghĩa là ít lãng phí năng lượng hơn. Do đó, người dùng tiết kiệm tiền trên hóa đơn năng lượng của họ.

Cải thiện tần số chuyển đổi

Bộ sạc công nghệ GaN có tần số chuyển đổi cao hơn. Điều này hỗ trợ truyền tải điện không dây nhanh hơn. Nó cũng cho phép khoảng cách không khí lớn hơn giữa thiết bị và bộ sạc.

Tiết kiệm chi phí

Đúng là chất bán dẫn GaN hiện có giá cao hơn chất bán dẫn silicon. Tuy nhiên, chúng có hiệu quả cao. Vì vậy, sẽ ít phụ thuộc hơn vào các vật liệu bổ sung như bộ lọc và linh kiện mạch điện. Điều này cuối cùng sẽ dẫn đến tiết kiệm chi phí. Khoản tiết kiệm có thể cải thiện hơn nữa trong thời gian dài khi bắt đầu sản xuất quy mô lớn.

5. Bộ sạc UGREEN dựa trên GaN

Bây giờ bạn có thể truy cập bộ sạc công nghệ GaN một cách dễ dàng. UGREEN cung cấp bộ sạc dựa trên GaN ở hai mẫu:

1. Ugreen 10335 65W 2 Cổng Màu Đen Bộ sạc nhanh PD3.0 GaN sạc siêu nhanh 2 cổng USB-C chân cắm EU CD244 20010335

2. Củ sạc nhanh 65W GaN 3 cổng USB Type-C x2 USB Type-A x1 Hỗ trợ QC4+, PD3.0.. Ugreen 10334 cao cấp

Phần kết luận

Khi các thiết bị phát triển, các nhà sản xuất tiếp tục tung ra các thiết bị có chức năng cao. Người dùng thiết bị luôn chờ đợi bước đột phá lớn tiếp theo về công nghệ thời lượng pin. Lời hứa về công nghệ sạc nhanh giúp cung cấp năng lượng cho các thiết bị này một cách nhanh chóng là không thể cưỡng lại được. May mắn thay, đã có rất nhiều đổi mới trong lĩnh vực sạc pin. Các nhà sản xuất đang chế tạo các thiết bị có thể sạc nhanh hơn bao giờ hết. Các công nghệ mới như gallium nitride đang định nghĩa lại tốc độ sạc nhanh. So với bộ sạc silicon, bộ sạc GaN truyền năng lượng hiệu quả hơn. Điều này dẫn đến việc sạc nhanh hơn và an toàn hơn. Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ GaN. Nó cũng cần làm rõ vai trò của nó trong thế giới sạc nhanh.