Apakah GaN dan mengapa anda memerlukannya?

Apakah GaN dan mengapa anda memerlukannya?

Gallium nitride, atau GaN, ialah bahan yang mula digunakan untuk semikonduktor dalam pengecas. Ia digunakan untuk membuat LED bermula pada tahun 90-an, dan ia juga merupakan bahan popular untuk tatasusunan sel suria pada satelit. Perkara utama mengenai GaN apabila ia berkaitan dengan pengecas ialah ia menghasilkan kurang haba. Kurang haba bermakna komponen boleh menjadi lebih rapat, jadi pengecas boleh menjadi lebih kecil berbanding sebelum ini—sambil mengekalkan semua keupayaan kuasa dan piawaian keselamatan.

Apa sebenarnya yang dilakukan oleh pengecas?

Kami gembira anda bertanya.

Sebelum kita melihat GaN pada bahagian dalam pengecas, mari kita lihat apa yang dilakukan oleh pengecas. Setiap telefon pintar, tablet dan komputer riba kami mempunyai bateri. Apabila bateri memindahkan kuasa ke peranti kami, apa yang berlaku sebenarnya adalah tindak balas kimia. Pengecas mengambil arus elektrik untuk membalikkan tindak balas kimia itu. Pada hari-hari awal, pengecas hanya menghantar jus ke bateri secara berterusan, yang boleh menyebabkan pengecasan berlebihan dan kerosakan. Pengecas moden termasuk sistem pemantauan yang merendahkan arus semasa bateri terisi, yang meminimumkan kemungkinan pengecasan berlebihan.

Haba menyala:
GaN menggantikan silikon

Sejak tahun 80-an, silikon telah menjadi bahan utama untuk transistor. Silikon mengalirkan elektrik lebih baik daripada bahan yang digunakan sebelum ini—seperti tiub vakum—dan menjimatkan kos, kerana ia tidak terlalu mahal untuk dihasilkan. Selama beberapa dekad, penambahbaikan kepada teknologi membawa kepada prestasi tinggi yang kita biasakan hari ini. Kemajuan hanya boleh pergi setakat ini, dan transistor silikon mungkin hampir sama seperti yang akan diperolehi. Sifat bahan silikon itu sendiri setakat pemindahan haba dan elektrik bermakna komponen tidak boleh menjadi lebih kecil.

GaN berbeza. Ia adalah bahan seperti kristal yang mampu mengalirkan voltan yang jauh lebih tinggi. Arus elektrik boleh melalui komponen yang diperbuat daripada GaN lebih cepat daripada silikon, yang membawa kepada pemprosesan yang lebih pantas. GaN lebih cekap, jadi kurang haba.