Τι είναι το GaN και γιατί το χρειάζεστε;

Τι είναι το GaN και γιατί το χρειάζεστε;

Το νιτρίδιο του γαλλίου, ή GaN, είναι ένα υλικό που αρχίζει να χρησιμοποιείται για ημιαγωγούς σε φορτιστές. Χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή LED από τη δεκαετία του '90, και είναι επίσης ένα δημοφιλές υλικό για συστοιχίες ηλιακών κυψελών σε δορυφόρους. Το κύριο πράγμα για το GaN όταν πρόκειται για φορτιστές είναι ότι παράγει λιγότερη θερμότητα. Λιγότερη θερμότητα σημαίνει ότι τα εξαρτήματα μπορούν να είναι πιο κοντά μεταξύ τους, επομένως ένας φορτιστής μπορεί να είναι μικρότερος από ποτέ—διατηρώντας παράλληλα όλες τις δυνατότητες ισχύος και τα πρότυπα ασφαλείας.

Τι κάνει πραγματικά ένας φορτιστής;

Χαιρόμαστε που ρωτήσατε.

Πριν δούμε το GaN στο εσωτερικό ενός φορτιστή, ας ρίξουμε μια ματιά στο τι κάνει ένας φορτιστής. Κάθε smartphone, tablet και φορητός υπολογιστής μας διαθέτει μπαταρία. Όταν μια μπαταρία μεταφέρει ενέργεια στις συσκευές μας, αυτό που συμβαίνει είναι στην πραγματικότητα μια χημική αντίδραση. Ένας φορτιστής παίρνει ηλεκτρικό ρεύμα για να αντιστρέψει αυτή τη χημική αντίδραση. Τις πρώτες μέρες, οι φορτιστές απλώς έστελναν χυμό σε μια μπαταρία συνεχώς, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε υπερφόρτιση και ζημιά. Οι σύγχρονοι φορτιστές περιλαμβάνουν συστήματα παρακολούθησης που μειώνουν το ρεύμα καθώς γεμίζει μια μπαταρία, γεγονός που ελαχιστοποιεί την πιθανότητα υπερφόρτισης.

Η ζέστη είναι ανοιχτή:
Το GaN αντικαθιστά το πυρίτιο

Από τη δεκαετία του '80, το πυρίτιο είναι το βασικό υλικό για τρανζίστορ. Το πυρίτιο άγει τον ηλεκτρισμό καλύτερα από υλικά που χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως - όπως οι σωλήνες κενού - και διατηρεί το κόστος χαμηλό, καθώς δεν είναι πολύ ακριβό να παραχθεί. Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, οι βελτιώσεις στην τεχνολογία οδήγησαν στην υψηλή απόδοση που έχουμε συνηθίσει σήμερα. Η πρόοδος μπορεί να φτάσει μόνο τόσο μακριά, και τα τρανζίστορ πυριτίου μπορεί να είναι τόσο καλά όσο πρόκειται να γίνουν. Οι ιδιότητες του ίδιου του υλικού πυριτίου όσον αφορά τη μεταφορά θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας σημαίνουν ότι τα εξαρτήματα δεν μπορούν να μικρύνουν.

Το GaN είναι διαφορετικό. Είναι ένα υλικό που μοιάζει με κρύσταλλο που είναι ικανό να μεταφέρει πολύ υψηλότερες τάσεις. Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να περάσει μέσα από εξαρτήματα κατασκευασμένα από GaN ταχύτερα από το πυρίτιο, γεγονός που οδηγεί σε ακόμη ταχύτερη επεξεργασία. Το GaN είναι πιο αποτελεσματικό, επομένως υπάρχει λιγότερη θερμότητα.