شارژر GaN چیست و چگونه دنیای فست شارژ را متحول کرد؟

صنعت رو به رشد شارژر های فست شارژ با ظهور فناوری gan شاهد تغییر و تحول بزرگ در ابعاد، سرعت و کارآیی انواع شارژر فست شارژ بوده است. در سال 2020 شارژرهای فست شارژ gan در رویداد CES توسط کمپانی یوگرین معرفی شد. ایده جایگرین کردن نیمه رسانایی به نام گالیم نیترید به جای سیلکون در ساختار شارژرهای سریع برای تولید شارژرهایی با ابعاد و وزن کوچیک تر اما مصرف انرژی بهینه تر و سرعت بیشتر از آن روز مورد استقبال تولیدکنندگان تجهیزات الترونیکی و شارژر قرار گرفت. به دلیل قیمت بالاتر شارژرهایی که با فناوری گان یا جدیدترین نسل آن GAN II تولید می شوند. همه کاربران شارژر اورجینال مانند شارژر اصلی سامسونگ، آیفون یا شیائومی را به شارژرهای جانبی ترجیح می دهند اما خرید یک شارژر جانبی با کیفیت سبک و کوچک با توان بالا در بسیاری از مواقع اهمیت دارد به ویژه زمانی که بحث تهیه جعبه هدیه سازمانی هم درمیان باشد. GaN مهم‌ترین تکنولوژی تحول‌ساز در آداپتورهای شارژر سریع چند سال اخیر است چون چگالی توان را به‌شدت افزایش می‌دهد، بهره‌وری را بالا می‌برد و وزن را کاهش می‌دهد. این امر به افزایش تقاضا برای خرید عمده شارژر، شارژرهای سریع قابل‌حمل و پاوربانک‌ها نیز کمک کرده است. در این مقاله پرووان به معرفی کامل و بررسی تخصصی شارژر Gan پرداختیم.

خرید انواع شارژر از پرووان

مشاهده و خرید

GaN چیست؟

GaN مخفف Gallium Nitride (نیترید گالیم) است . یک نیمه‌هادی با گپ باند وسیع که در مقایسه با سیلیکون رفتار الکتریکی بهتری دارد:. در این نیمه هادی نرخ جابجایی حامل بالاتر، ولتاژ شکست بالاتر و تلفات هدو تلفات سوییچینگ کمتر اتفاق می افتد. خصوصیات فنی گالیم نیترید اجازه می‌دهد مبدل‌های قدرت با فرکانس کلیدزنی بالاتر کار کنند و در نتیجه القاگرها و خازن‌های مورد نیاز کوچکتر می‌شوند و توان خروجی بالاتری را در حجم و وزن بسیار کمتر نسبت به آداپتورهای سیلیکونی قدیمی فراهم می‌آورند. در عمل این یعنی با خرید شارژرهای GaN در ابعاد کوچک مانند خرید شارژر 65 وات یا ۱۰۰W که به اندازه‌ی آجرهای کوچک هستند کارایی بالا، راندمان بهتر و تولید حرارت کمتر در مقایسه با فست‌شارژ و آداپتورهای USB-PD تجربه کنید.

شارژر GaN چیست؟

شارژر GaN (یا آداپتور نیترید گالیم) همان آداپتور برق برای موبایل و لپ‌تاپ است که به‌جای ترانزیستورهای سیلیکونی از نیمه‌هادی‌های GaN استفاده می‌کند. شارژر GaN ، شارژرهای کوچک تر از شارژرهای معمولی با توان‌بالا و تولید گرما کمتر هستند. این شارژرها، طراحی شارژرهای چند‌پورت ۶۵ وات تا 250 وات را در ابعادی کوچک و غیرقابل‌تصور فراهم کرده اند. همین امر باعث شده تولیدکنندگان بزرگ آداپتور 65 وات و بیشتر و حتی لپ‌تاپ‌سازها GaN را در محصولات‌شان به کار گیرند و دامنهٔ انتخاب مصرف‌کننده افزایش یابد. در عین حال پیاده‌سازی GaN نیازمند طراحی دقیق مدار مدیریت حرارت، کنترل EMI و محافظت‌های کامل (OVP/OTP/OCP) است. بنابراین کیفیت طراحی و گواهی‌های ایمنی تعیین‌کننده دوام و ایمنی نهایی خواهند بود.

تکنولوژی ganچگونه عمل می کند؟

تکنولوژی GaN (نیترید گالیم) می‌تواند بسیار سریع‌ روشن یا خاموش شود در واقع سرعت سوییچینگ بالاتر باعث اتلاف کمتر انرژی و کاهش گرما و دما و در نتیجه افزایش توان و راندمان شارژر می گردد . در نتیجه آداپتورهای ۳۰–۱۰۰ وات (یا بالاتر) در بدنه‌ای بسیار کوچک و سبک تولید می‌شوند. در عمل شارژر GaN توان بیشتری را در ابعادی کوچک ارائه می‌دهد و برای شارژر فست‌شارژ مدرن مثل USB-PD ایده‌آل است.

مزایای خرید شارژر gan

مزیت اصلی شارژرهای GaN این است که اجازه می‌دهند توان خروجی بالا (۳۰–۲۵۰ وات) در بدنه‌ای بسیار کوچک و سبک جای بگیرد، پس برای کاربر یعنی شارژ سریع‌تر و واقعی‌تر در خانه و سفر بدون نیاز به آداپتورهای بزرگ. به همین دلیل برخی از کمپانی های معروف مثل شیائومی، شارژر gan شیائومی تولید کرده اند. در واقع بهترین شارژر گوشی شیائومی در حال حاضر می توان هایپر شارژر های شیائومی با فناوری gan دانست. این آداپتورها اغلب چند‌پورت هستند و می‌توانند هم‌زمان لپ‌تاپ، تبلت و موبایل را با پروتکل‌های هوشمند مثل USB-PD و PPS مدیریت کنند.  از طرفی بازده الکتریکی بالاتر به‌معنای مصرف انرژی کمتر و تولید حرارت پایین‌تر است که هم به عمر قطعات داخلی شارژر و هم به دمای باتری دستگاه کمک می‌کند. مزایای عملی دیگر شامل کاهش حجم کیف و وزن تجهیزات، شارژ هم‌زمان با اولویت‌بندی هوشمند توان، و کاهش هزینهٔ انرژی در بلندمدت است.

معایب شارژر gan

با وجود تمام جذابیت‌ها و امکاناتی که شارژرهای GaN دارند، هنوز بی‌نقص نیستند و چند نقطه ضعف قابل‌توجه در مقایسه با شارژرهای معمولی دیده می‌شود. مهم‌ترین مورد قیمت بالاتر است. چون این فناوری هنوز تازه است و هزینه تولید قطعات GaN نسبت به سیلیکون بیشتر تمام می‌شود، بنابراین خریدار باید هزینه بیشتری برای همان توان پرداخت کند. دومین نکته، وابستگی به کیفیت ساخت برند است. چون شارژرهای GaN در فرکانس‌های بالاتر کار می‌کنند، اگر طراحی مدار، مدیریت حرارت یا محافظت‌های ایمنی به‌خوبی انجام نشده باشد، احتمال کاهش عمر یا حتی آسیب به دستگاه وجود دارد. همین موضوع باعث شده که در بازار تعداد زیادی شارژر GaN ارزان و بی‌نام‌ونشان وجود داشته باشد که استانداردهای ایمنی لازم مثل CE یا UL را ندارند و این می‌تواند برای کاربر خطرناک باشد. از طرف دیگر، در توان‌های پایین (مثل ۲۰ یا ۳۰ وات) کارایی اضافه‌ی GaN چندان ملموس نیست و کاربر عملاً پول بیشتری بابت چیزی می‌پردازد که تفاوت آن را احساس نخواهد کرد. در مجموع اگر به دنبال بهترین شارژر گوشی سامسونگ، آیفون یا شیائومی هستید شارژر GaN یا گان بهترین انتخاب برای کسانی است که سرعت، چندپورت بودن و ابعاد کوچک و سبک برایشان مهم است؛ اما اگر بودجه محدود دارید یا فقط به یک شارژر ساده و مطمئن نیاز دارید، همان شارژرهای سیلیکونی استاندارد هم می‌توانند کار شما را راه بیندازند.