Innehållsförteckning:
Du behöver inte veta om ett FET eller vad ett bandgap är, men det företag som gör de prylarna du köper gör. Och allt är på gränsen till en stor förändring till det bättre - på sätt som vi kommer att se, som säkrare, effektivare och mindre högeffektsladdare - på grund av en kemisk förening som kallas Gallium nitride.
Tillbaka den 25 oktober höll Anker ett evenemang för att visa upp några av sina senaste innovationer, inklusive en ny USB-C Power Delivery väggladdare som använder GaN halvledare. Normalt skulle ingen bry sig om lanseringen av väggartade som laddar dina enheter, men den här gången är saker annorlunda. Ankers nya PowerPort Atom PD1-laddare erbjuder 27 watt uteffekt och är storleken på det lilla laddningsblocket som kom i lådan med din sista telefon. För att säga det på ett annat sätt som är lite mer spännande, sätter det ut tillräckligt med kraft för att snabbt ladda en MacBook Pro och är ungefär en tredjedel av storleken. Det är också svalare att ta på och kommer att använda mindre kraft eftersom det är mer effektivt.
Anker är inte det enda företaget från Kina som bygger en USB Power Deliver-laddare med GaN FET (en FET är en fälteffekttransistor och används för att kontrollera flödet och beteendet hos el). RAVPower har en 45-watt-modell i arbetet och branschexperter säger att alla namn du redan har hört kommer snart att erbjuda en högeffekt, cool-run och lågprofil hög-USB-C Power Delivery laddare med tekniken. Inte för att galliumnitrid är något nytt, utan för att det nu kan vara lönsamt.
GaN är det optiska lagret på lysdioden som läser CD-skivor, DVD-skivor och Blu-Ray-skivor så att du redan använder den.
Galliumnitrid används redan i produkter du äger, men för ett helt annat syfte. GaN-kristaller har använts på en safirbas för att producera fullspektrum-lysdioder under ganska länge, och om du har några RGB- eller "Daylight" LED-lampor använder de antagligen Gallium nitrid. Andra specialiteter som high-end klass D-ljudförstärkare och mikrovågs telekomutrustning använder också GaN, och allt som använder det gör det av samma tre skäl. Jämfört med en traditionell kiseltransistor kör Gallium nitride svalare, är mer krafteffektiv och mycket mindre - vilket är exakt vad du ser när du tittar på Ankers nya lilla 27 watt USB-PD laddningsblock. GaN har alltid varit en överlägsen bandgaphalvledare jämfört med kisel, men det har också varit mycket dyrare att tillförlitligt producera.
Det har alltid varit mer kostnadseffektivt att bygga en GaN-enhet än en traditionell kiselanordning på grund av dess slutliga fotavtryck. Enkelt uttryckt kan du passa mycket fler GaN FET på en skiva än du kan MOSFET, som använder en kiselbas. Problemet var kostnaden för skivorna själva. En galliumnitridskiva är fortfarande dyrare än en kiselskiva av samma storlek, men produktionsteknikerna har förfinats (visar sig att kväve har gjort en sak) och gapet är tillräckligt smal för att göra det till ett attraktivt alternativ för företag som producerar transistorer. Detta har orsakat en stor upptakt på marknaden med 17% tillväxt per år förväntat mellan 2019 och 2024.
Hur detta påverkar oss
Jag antar att nästan alla som läser detta inte bryr sig om de små delarna i deras prylar använder kisel eller galliumnitrid eller pixie-damm, så länge de fungerar. Men jag vet också att en liten Anker-laddare istället för en stor tung tegelladdare till min bärbara dator skulle göra mig lycklig. När jag inser att samma laddare också fungerar för min telefon, min surfplatta, min Nintendo Switch och till och med mitt trådlösa laddningsfodral för mina Bluetooth-hörlurar, är jag ännu gladare. Vi vill att vår teknik ska bli mer komplicerad - göra fler saker på svalare sätt - samtidigt som vi blir mindre komplicerade på samma gång.
Säkerhet bör inte heller ignoreras. En GaN-enhet använder mindre ström för att driva (du måste förse en elektronisk switch med egen ström för att göra det möjligt att växla ingångs- och utgångseffekt) och växlar mycket snabbare. Detta gör att den går svalare så att mindre el går förlorad som värme och är mer effektiv, men också säkrare. Det har gått över två år sedan Samsung Galaxy Note 7, men den inlärningsupplevelse som den gav många av oss kommer alltid att leva vidare: våra bärbara elektroniska enheter kan vara farliga under extrema omständigheter.
Moores lag uppfyller alltid Murphys lag om du ger saker tillräckligt med tid.
Varje iteration av alla de olika snabbladdningsteknikerna leder oss närmare och närmare de extremerna och vi har inte ens kommit nära slutet. För flera år sedan fick jag se en demonstration av en mikrovågsugn som värmer upp en frusen pizza medan jag drivs med en trådlös laddplatta. Jag såg bakom en plexiglasblastsköld för även om du kan driva en 1500-watts enhet med induktion, betyder det inte att det inte kan gå fel.
Även om vi aldrig kommer att behöva använda 1 500 watt för att driva en telefon eller till och med en bärbar dator (kanske Nintendo Switch 2?) Kan 9 watt vara farligt när allt inte görs korrekt. När vi kräver mindre och mer praktiska saker, måste tillverkarna ta sig närmare det extrema för att leverera. Små, osynliga saker som en förändring av halvledarbasen som möjliggör effektivare och säkrare saker ger dessa tillverkare mer utrymme. Inte allt som gör nästa generation bra är något vi kan se.
Vi kan tjäna en provision för inköp med våra länkar. Läs mer.
