Gli alimentatori GaN hanno rivoluzionato i caricabatterie USB-C nel 2020

I semiconduttori al nitruro di gallio (GaN) continuano la loro rivoluzione nel settore dei caricabatterie e degli alimentatori. Il segreto del loro successo è la tecnologia GaNFast. GaNFast è l'implementazione proprietaria di Navitas Semiconductor dei semiconduttori GaN. È probabile che, se trovi un caricabatterie molto più efficiente e più piccolo del tuo ultimo modello, utilizzi i semiconduttori di Navitas.

E, a partire dal 2019, non ci sono altri semiconduttori basati su GaN sul mercato dei caricabatterie.

Cos'è il nitruro di gallio?

GaN è una rivoluzione nei materiali fisici che compongono la tecnologia dei transistor. Ed è meglio in quasi ogni modo immaginabile. Il materiale più nuovo è più economico da produrre, più efficiente e, soprattutto, produce meno calore residuo. I nuovi caricabatterie provengono da diverse aziende. Le grandi uscite di quest'anno sono arrivate da Aukey e Hyper. Ma c'erano molti produttori con caricabatterie GaN.

Quattro caricabatterie USB-C di Aukey (100 W, 61 W, 27 W)

Aukey sta producendo quattro nuovi caricabatterie USB-C Power Delivery (PD) per il 2020. Uno è un'unità da 61 watt con doppie uscite USB-C e l'altra è un'unità da 27 watt con una singola uscita PD USB-C. Include anche due unità da 100 watt, una in grado di USB-C e USB-A e l'altra solo USB-C.

L'unità da 61 watt può caricare contemporaneamente l'equivalente di due laptop contemporaneamente.

I caricabatterie includono alcune opzioni affascinanti. Tra questi c'è il dock e la stazione di ricarica USB-C PD di Nintendo Switch di Genki. Il dock include porte come HDMI, che consente agli utenti di gettare il proprio Switch nel dock e inviare video a uno schermo più grande fornendo allo stesso tempo una carica PD. Il caricabatterie ha ricevuto una licenza ufficiale da Nintendo, il che significa che quasi sicuramente non metterà in pericolo la sicurezza del tuo dispositivo.

Caricatore USB-C Hyper da 100 Watt

Di gran lunga il miglior caricabatterie che ho visto è il caricabatterie Hyper da 100 Watt. Sebbene abbia circa le stesse dimensioni della maggior parte degli altri caricabatterie in stile mattone, può colpire 100 watt con due porte USB-C e due porte USB-A. A condizione che riesca a ottenere una certificazione USB-IF, Hyper sarà il caricabatterie GaN con il più alto wattaggio con quattro porte USB.

Altri caricabatterie

Non ho visto nulla di speciale sugli altri caricabatterie con semiconduttori GaNFast. Oltre ad essere più efficienti e più piccoli dei caricabatterie a base di silicio, i caricabatterie dotati di GaN devono differenziarsi tra loro usando estetica, porte, caratteristiche, standard di sicurezza e controllo di qualità. Per la maggior parte dei consumatori, tuttavia, le caratteristiche più importanti sono il numero di porte e la potenza in uscita.

Il caricabatterie EggTronic USB-C, ad esempio, emette 65 watt su una singola porta USB-C. Gli altri caricabatterie includono:

• Caricabatterie USB-C da 30 W di Verizon
• Caricabatterie USB-C da 45 W di Elixage
• Caricatore SlimQ USB-A + USB-C
• Caricabatterie USB-C da 65 watt della tecnologia AMC
• Caricabatterie USB-C a 2 porte da 65 watt di Belkin

Perché il silicio sta diventando obsoleto

Il materiale più vecchio utilizzato nella maggior parte dei transistor e processori per computer è il silicio. Il silicio è un materiale insolito in quanto può funzionare come un conduttore e un resistore di elettricità. Ci riferiamo a questi materiali come " semiconduttori ".

Sfortunatamente, poiché ingegneri e scienziati hanno cercato di stipare sempre più transistor in spazi ristretti, la "perdita" di energia da questi transistor al silicio ha presentato un grave problema. La scienza doveva inventare un materiale sostitutivo che producesse meno calore di scarto a conteggi di transistor più densi. Ed è qui che entra in gioco il nitruro di gallio.

GaN è un materiale più efficiente per il trasferimento di elettricità, spreca meno energia e fornisce energia senza riscaldare tanto quanto il silicio. Di conseguenza, tutta l'elettronica di consumo che utilizza transistor può un giorno utilizzare nitruro di gallio. Mentre al momento, gli usi più popolari di GaN sono nelle tecnologie di ricarica e alimentazione, il futuro coinvolgerà uno spettro di dispositivi molto più ampio.

Navitas Semiconductor non funziona solo nello spazio del caricatore. I suoi semiconduttori GaNFast si sono fatti strada in numerose applicazioni, tra cui una scheda grafica esterna Black Magic Designs.

Forse una delle implementazioni future più utili è come un alimentatore per computer all'interno dello spazio di alimentazione di picoPSU. Mentre ci sono problemi di ridimensionamento con la creazione di unità di alimentazione di potenza più grandi utilizzando GaNFast, come con i PC da gioco più potenti. Tuttavia, i computer con potenza inferiore a 400 watt potrebbero in teoria supportare le unità di alimentazione GaNFast, che sicuramente porterà a una rinascita nei computer senza ventola e con fattore di forma ridotto.

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