GaN-Ladegeräte sind schon seit langem verfügbar. Allerdings gelangten sie erst in den Mainstream, als der Preis für Galliumnitrid sank. Ihre kompakte Größe und die beeindruckende Leistung sind ihre größten Vorteile. Darüber hinaus ist es eine moderne Alternative zu Silizium; Effizientere Energiebausteine sind auf dem Weg.
Was ist Galliumnitrid?
Galliumnitrid ist eine Halbleiterverbindung, die in den 1990er Jahren als Komponente bei der Herstellung von LEDs große Popularität erlangte. GaN erzeugt das blaue Licht, das die DVD-Daten in Blu-ray-Playern liest. Es wurde auch verwendet, um die ersten sichtbaren weißen LEDs, blauen Laser und vollfarbigen LED-Anzeigen herzustellen.
Seit Jahrzehnten arbeiten Siliziumhersteller unablässig an der Verbesserung siliziumbasierter Transistoren. Das Mooresche Gesetz besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren in einer integrierten Siliziumschaltung alle zwei Jahre verdoppelt. Diese Beobachtung wurde 1965 gemacht und in den folgenden 50 Jahren größtenteils bestätigt.
Viele Experten gehen davon aus, dass Moores Gesetz bis 2025 überholt sein wird. Aus diesem Grund stieg die Produktion von GaN-Transistoren im Jahr 2006. Allerdings fiel der Halbleiterfortschritt im Jahr 2010 erstmals unter diese Rate.
GaN-Transistoren können aufgrund verbesserter Herstellungstechniken jetzt in denselben Anlagen wie Siliziumtransistoren hergestellt werden. Dies senkt die Preise und ermutigt mehr Siliziumhersteller, GaN anstelle von Silizium zur Herstellung von Transistoren zu verwenden.
GaN-Ladegeräte
Standard-Netzteile bestehen wie die elektronischen Geräte, die sie aufladen, aus Silizium. GaN ist eine weitere Halbleiteroption. Dies liegt daran, dass GaN kein natürlich vorkommendes Material ist und etwas schwierig herzustellen ist, sodass GaN-Ladegeräte in der Vergangenheit eine kostspielige Rarität waren.
Vorteile von GaN-Ladegeräten
Die Verwendung von GaN-Power-Bricks im Vergleich zu Silizium-Bricks bietet erhebliche Vorteile und lohnt sich immer. Zunächst einmal sind sie weitaus besser darin, Strom zu transportieren. Dies bedeutet, dass viel mehr Leistung in einen viel kleineren Baustein gepackt werden kann.
Aufgrund des geringeren Energieverlusts erzeugen sie außerdem weniger Wärme als herkömmliche Methoden. Angesichts der Tatsache, dass Überhitzung eine häufige Ursache für elektronische Ausfälle ist, ist dies eine willkommene Funktion. Dies bedeutet auch, dass Siliziumladegeräte nicht die massiven Kühlkörper benötigen, die bei anderen Ladetechnologien verwendet werden.
GaN-Ladegeräte sind physikalisch kompakter als Standardladegeräte. Dies liegt daran, dass es in einem Galliumnitrid-Ladegerät weniger bewegliche Teile gibt als in einem Silizium-Ladegerät. Im Material können wesentlich größere Spannungen aufrechterhalten werden als im Silizium.
Folglich werden Ladegeräte wesentlich kompakter sein, wenn GaN weiter verbreitet wird. Zu den weiteren Vorteilen gehören vergrößerte „Luftspalte“ zwischen Ladegerät und Gerät, was eine schnellere drahtlose Energieübertragung und eine höhere Schaltfrequenz ermöglicht.
GaN-Halbleiter haben mittlerweile einen höheren Preis als ihre Silizium-Pendants. Aufgrund der gesteigerten Effizienz sind jedoch zusätzliche Materialien wie Kühlkörper, Filter und Schaltungsteile nicht mehr erforderlich. Ein Vergleich in der Forschung zeigt, dass ein Hersteller in diesem Bereich eine Kostenreduzierung von 10–20 % angibt.
Sobald sich die Kosteneinsparungen durch die Massenfertigung bemerkbar machen, könnte sich diese Situation weiter verbessern. Da effizientere Ladegeräte zu weniger Energieverschwendung führen, können Sie möglicherweise sogar eine Reduzierung Ihrer monatlichen Stromkosten feststellen. Geräte mit geringem Stromverbrauch wie Laptops und Mobiltelefone werden wahrscheinlich einen allmählichen Wandel erfahren.
Ein weiterer Vorteil für Verbraucher besteht darin, dass sie ein Ladegerät benötigen.
GaN-Ladegeräte im Vergleich zu normalen Batterieladegeräten
Es gibt mehrere Ähnlichkeiten zwischen dem GaN-Ladegerät und dem herkömmlichen Batterieladegerät. Sowohl die Stromverteilung als auch die Stromaufladung erfolgen über sie. Ihre Unterschiede sind jedoch weitaus bemerkenswerter.
Port
Die meisten neu hergestellten GaN-Ladegeräte verfügen über USB-C-Anschlüsse. Die GaN-Ladegeräte verfügen außerdem über zahlreiche USB-C-Anschlüsse, im Gegensatz zu Standard-Ladegeräten mit nur einem Micro-USB-Anschluss, einem USB-Anschluss oder einem Lightning-Anschluss. Im Vergleich zu einem Standard-Ladegerät profitiert das GaN-Ladegerät hinsichtlich der Ladeanschlüsse erheblich von USB-C-Anschlüssen.
GaN-Ladegeräte, die die USB-C-Anschlüsse nutzen, können bei Verbindung mit der Datenverbindung eine schnelle Ladegeschwindigkeit von bis zu 10 Gps und eine erhöhte Leistungsabgabe von bis zu 100 W erreichen. Allerdings nutzt der Großteil der GaN-Ladegeräte mehrere USB-C-Anschlüsse oder USB-C mit USB-A-Anschlüssen, um viele Geräte gleichzeitig schnell aufzuladen.
Ladeeffizienz
Dies hängt vollständig von ihren unterschiedlichen Bandlückenbreiten ab. Aufgrund seiner relativ geringen Bandlücke und möglichen physikalischen Einschränkungen ist das in herkömmlichen Batterieladegeräten verwendete halbleitende Siliziummaterial nicht in der Lage, hohe Spannungen, große Leistungsdichten oder eine schnelle Aufladung zu bewältigen. Das im GaN-Ladechip verwendete GaN weist jedoch eine deutlich größere Bandlücke als Silizium auf, sodass es viel höhere Spannungen übertragen und im Laufe der Zeit viel mehr Leistung aushalten kann.
Das GaN-Ladegerät ist bei der Übertragung von Elektronen 1000-mal effizienter als das Silizium-basierte Batterieladegerät. Dadurch kann es schneller aufgeladen werden und verbraucht weniger Strom. Dies unterscheidet das GaN-Ladegerät von seinen Konkurrenten im Ladekrieg.
Größe
Das GaN-Ladegerät ist viel kleiner. Mit dem GaN-Ladegerät können Sie Ihren Laptop oder Ihr Smartphone unterwegs schnell aufladen, und das bei kompakter Größe, die bequem in Ihre Handtasche oder Ihren Rucksack passt. Das GaN-Batterieladegerät wird aufgrund der hohen Leistungsdichte und der Fähigkeit der GaN-Komponenten, mehr Leistung zu schalten, kompakter.
Das GaN-Ladegerät ermöglicht die Übertragung von mehr Leistung für ein schnelleres Laden und behält gleichzeitig seine Gesamtgröße bei, die kleiner ist als das Standard-Batterieladegerät.
Sollten Sie zum GaN-Ladegerät wechseln?
Zweifellos bieten GaN-USB-Ladegeräte eine Menge Vorteile. Bedeutet das aber, dass Sie Ihre veralteten Ladegeräte durch neue ersetzen sollten? Ganz ehrlich, es hängt alles davon ab, welchen Bedarf Sie an einem Ladegerät haben.
Beachten Sie jedoch, dass Ihr System mit 61 oder 65 Watt nicht so schnell aufgeladen wird wie mit einem Brick mit 85 oder 87 Watt. Es eignet sich gut für den mobilen Einsatz und eignet sich hervorragend zum Laden eines Systems. Angenommen, Sie benötigen jetzt ein kleineres, leistungsfähigeres USB-Ladegerät. Wir empfehlen Ihnen dringend, sich für ein GaN-Ladegerät zu entscheiden, da Sie alle Vorteile moderner Technologie zu einem vernünftigen Preis erhalten.
Wenn Sie das Bedürfnis verspüren, Ihre alten Ladegeräte zu ersetzen, können Sie sich für unser GaN-USB-Ladegerät entscheiden. Bitte füllen Sie das untenstehende Kontaktformular aus, um mit uns in Kontakt zu treten.