Главная / Руководства / Что такое GaN-зарядное устройство

Что такое GaN-зарядное устройство?

GaN — сокращение от нитрида галлия, полупроводникового материала, заменившего кремний в силовых транзисторах современных быстрых зарядных устройств. В этом руководстве объясняется, что меняется электрически, что это означает физически и где пределы этого утверждения.

Версия в одном абзаце

Зарядное устройство преобразует переменный ток из розетки в постоянные напряжения, которые согласуют телефоны и ноутбуки. Коммутационные транзисторы, выполняющие основную работу, исторически были кремниевыми. Нитрид галлия переключается быстрее с меньшими потерями при той же номинальной мощности, поэтому GaN-зарядное устройство может работать на более высокой частоте переключения, уменьшать свои магнитные компоненты и терять меньше энергии в виде тепла. Видимый результат — изменение формата, знакомое покупателям: GaN-блок на 65W помещается в карман, тогда как кремниевый блок на 65W был кирпичом.

Почему более быстрое переключение уменьшает корпус

Размер зарядного устройства в основном определяется его трансформатором и конденсаторами, и оба уменьшаются с ростом частоты переключения. GaN-транзисторы эффективно выдерживают эти более высокие частоты; кремниевые конструкции, работающие так же, перегревались бы. Более высокая эффективность также означает меньше тепла, которое нужно отводить, поэтому корпусу требуется меньшая площадь поверхности — два эффекта усиливают друг друга, поэтому разница в размерах между GaN и кремнием растет с мощностью. При 20W разница — это меньший куб; при 100W — это разница между дорожным аксессуаром и настольным кирпичом.

Что GaN не меняет

Протоколы зарядки идентичны: GaN-зарядное устройство поддерживает USB Power Delivery и PPS точно так же, как кремниевое, и устройство — а не зарядное устройство — решает, сколько мощности потреблять. GaN также не отменяет тепловую физику: герметичное зарядное устройство на 100W в жаркой комнате все равно будет throttling. При сравнении поставщиков честные доказательства GaN — в опубликованных профилях: полные шаги PD, диапазоны PPS и разбивка по нескольким портам — а не в самом заявлении о материале. Ассортимент производителя на этом сайте публикует эти профили для всех 50 моделей GaN, от мини-серии 20W до серии 100W.

GaN I, II, III — стоит ли покупателям обращать внимание?

Поколенческие обозначения описывают последовательные конструкции GaN-устройств и интеграции; каждое поколение обычно дает несколько процентных пунктов эффективности или меньший размер при той же мощности. Для решения о закупке поколенческое обозначение менее важно, чем измеренные выходные параметры и тепловое поведение образцов. Рассматривайте обозначение как сноску в спецификации, а не как уровень. Сопутствующее руководство, GaN vs кремниевые зарядные устройства, ставит их бок о бок для одинаковой мощности.