Củ sạc GaN là gì, và tại sao bạn nên sắm ngay một cái?

Tại CES 2020, chúng ta đã được chứng kiến ​​sự xuất hiện của hàng loạt bộ sạc Gallium Nitride (GaN). Sự thay thế này cho silicon giúp tạo ra các bộ sạc nhỏ hơn, hiệu quả hơn. Hãy cùng tìm hiểu thêm về nó.

Ưu điểm của bộ sạc Gali Nitride

Bộ sạc GaN có kích thước nhỏ hơn các bộ sạc hiện nay. Đó là bởi vì chúng không yêu cầu nhiều thành phần như bộ sạc silicon. Chất liệu bên trong bộ sạc GaN có khả năng truyền điện áp cao hơn nhiều so với silicon.

Bộ sạc GaN không chỉ truyền tải dòng điện hiệu quả hơn mà còn mất ít năng lượng hơn vì chúng tạo ra nhiều nhiệt hơn. Do đó, thiết bị bạn đang sạc sẽ có nhiều năng lượng hơn. Khi các thành phần truyền tải điện năng đến các thiết bị hiệu quả hơn, số lượng các thành phần cần thiết sẽ giảm xuống.

Kết quả là, công nghệ này càng trở nên phổ biến, các bộ sạc GaN sẽ càng nhỏ hơn đáng kể. Ngoài ra còn có một số lợi ích khác, chẳng hạn như tần số chuyển đổi cao hơn cho phép truyền tải điện không dây nhanh hơn và khoảng cách không khí lớn hơn giữa bộ sạc và thiết bị.

Hiện tại, các thiết bị bán dẫn GaN thường đắt hơn các linh kiện silicon. Tuy nhiên, do hiệu quả cao hơn, chúng ít phụ thuộc hơn vào các thành phần bổ sung, chẳng hạn như bộ tản nhiệt, bộ lọc và các thành phần mạch. Một nhà sản xuất có thể tiết kiệm 10 – 20% chi phí sản xuất, và hơn thế nữa khi tính đến lợi ích kinh tế của việc sản xuất hàng loạt trên quy mô lớn.

Bạn thậm chí có thể tiết kiệm thêm một chút tiền điện hàng tháng vì bộ sạc hiệu quả hơn sẽ tiêu tốn ít năng lượng hơn. Tuy nhiên, đừng mong đợi sẽ thấy một sự thay đổi lớn nếu bạn sử dụng các thiết bị tiêu thụ năng lượng thấp, như máy tính xách tay hoặc điện thoại thông minh.

Gali Nitride là gì?

Gali nitride là một vật liệu bán dẫn được biết đến từ những năm 1990 thông qua quá trình sản xuất đèn LED. GaN đã được sử dụng để tạo ra đèn LED trắng đầu tiên, laser xanh lam và màn hình LED màu cho phép bạn nhìn rõ mọi thứ trong ánh sáng ban ngày. Trong đầu phát Blu-ray DVD, GaN tạo ra ánh sáng xanh lam giúp đọc dữ liệu từ DVD.

GaN sẽ sớm thay thế silicon trong nhiều lĩnh vực. Các nhà sản xuất silicon đã làm việc không mệt mỏi trong nhiều thập kỷ để cải tiến chất bán dẫn silicon. Theo định luật Moore (được đặt theo tên người đồng sáng lập Fairchild Semiconductor và sau này là Giám đốc điều hành Intel Gordon Moore), số lượng chất bán dẫn trên một con chip tăng gấp đôi sau mỗi hai năm.

Tuyên bố này được đưa ra vào năm 1965, và vẫn đúng trong 50 năm qua. Tuy nhiên, vào năm 2010, lần đầu tiên trong lịch sử, những cải tiến trong công nghệ bán dẫn bắt đầu chậm lại dưới định luật Moore. Nhiều nhà phân tích (và chính Moore) dự đoán định luật Moore sẽ không còn được áp dụng vào năm 2025.

Việc sản xuất chất bán dẫn GaN bắt đầu tăng tốc vào năm 2006. Nhờ cải tiến quy trình sản xuất, chất bán dẫn GaN đã có thể được sản xuất trong cùng một nhà máy với chất bán dẫn silicon, giảm giá thành và khuyến khích nhiều nhà sản xuất silicon chuyển sang sử dụng GaN để sản xuất chất bán dẫn.

Tại sao Gali Nitride lại tốt hơn silicon?

Các ưu điểm của GaN so với silicon đều xoay quanh hiệu quả sử dụng năng lượng. Như GaN Systems, một nhà sản xuất chuyên về gali nitride, giải thích:

“Mỗi vật liệu bán dẫn đều có một thứ gọi là bandgap. Đây là một dải năng lượng bên trong chất rắn, nơi không có electron nào có thể tồn tại. Nói một cách dễ hiểu, độ rộng vùng cấm liên quan đến độ dẫn điện của vật liệu rắn. Gali nitride có khoảng cách vùng cấm 3,4 eV, so với vùng cấm 1,12 eV của silic. Khoảng cách vùng cấm rộng hơn của gali nitride có nghĩa là nó có thể duy trì điện áp và nhiệt độ cao hơn so với silicon. “

Công ty chuyển đổi điện năng hiệu quả, một nhà sản xuất GaN khác, chỉ ra rằng GaN truyền electron hiệu quả hơn 1.000 lần so với silicon và có chi phí sản xuất thấp hơn.

Hiệu quả độ rộng vùng cấm cao hơn có nghĩa là dòng điện có thể chạy qua chip GaN nhanh hơn chip silicon, mang lại khả năng xử lý nhanh hơn trong tương lai. Nói một cách đơn giản, chip làm từ GaN sẽ nhanh hơn, nhỏ hơn, tiết kiệm năng lượng hơn và sẽ rẻ hơn chip silicon.

Bộ sạc GaN nổi bật hiện nay

Bạn có thể mua bộ sạc sử dụng công nghệ GaN từ các công ty như Anker và RAVPower. Chúng đều là bộ sạc USB-C hỗ trợ Power Delivery (PD), cho phép sạc các máy tính xách tay mới hơn.

Anker có các bộ sạc như PowerPort Atom PD1 30W nhỏ hơn 40% so với bộ sạc tương tự không có công nghệ GaN. Ngoài ra, chúng còn có bộ sạc PowerPort Atom PD2 60W với 2 cổng USB-C và PowerPort Atom III Slim với 4 cổng sạc.

RAVPower cũng tương tự, với bộ sạc Pioneer PD 30W với 1 cổng USB-C và bộ sạc Pioneer PD 61W với 1 cổng USB.

Bộ sạc GaN của Aukey và nhiều thương hiệu khác dự kiến ​​sẽ ra mắt vào cuối năm nay.

Tin tốt là các bộ sạc GaN hiện nay không quá đắt. Bộ sạc RAVPower 61W có giá khoảng 40 USD, trong khi bộ sạc HyperJuice 100W của Sanho có giá 50-100 USD. Để so sánh, bộ sạc USB-C 96W mới của Apple có giá 79 USD nhưng lớn hơn và nặng hơn đáng kể so với bộ sạc HyperJuice, có kích thước tương đương thẻ tín dụng.

Bộ sạc của tương lai

Có thể bạn sẽ không thấy nhiều bộ sạc GaN trên thị trường cho đến khi các nhà sản xuất phần cứng lớn, như Apple và Samsung, bắt đầu bán chúng cùng với máy tính và điện thoại thông minh mới của họ.

Hãy suy nghĩ lại – lần cuối cùng bạn mua một bộ sạc là khi nào? Bạn có bao nhiêu bộ sạc trong nhà hoặc văn phòng đi kèm với mỗi sản phẩm bạn mua?

Nếu bạn muốn tận hưởng những lợi ích của GaN ngay bây giờ, bạn có thể nhận ngay một chiếc mà không cần lo lắng về mức giá quá đắt thường đi kèm với các công nghệ cao cấp mới nhất.

Minh.TT;(theo dõi HowToGeeks)