小體積也能實現大功率 GaN材料將成為旗艦手機快充標配

it168 發佈 2020-01-21T22:49:05+00:00

現在還有很多人保持夜裡睡覺給手機充電的習慣,其實隨著安卓手機快充的加入這種操作已經沒有必要了,在近兩年來更是由於充電功率的大幅提升,出現了一小時就能充滿電的手機,現在每天起床到出門充一會爾電就可以達到50%的電量。

現在還有很多人保持夜裡睡覺給手機充電的習慣,其實隨著安卓手機快充的加入這種操作已經沒有必要了,在近兩年來更是由於充電功率的大幅提升,出現了一小時就能充滿電的手機,現在每天起床到出門充一會爾電就可以達到50%的電量。充電速度的提高也讓短時間迅速補充電量成為現實。除了充電速度提升之外,用戶在便攜性和兼容性上也有了相應的需求。

從傳統的5V1A充電器到現在支持65W,充電頭功率越來越高,相應的尺寸也越來越大。雖然我們覺得充電頭的大小還在可接受範圍之內,但長遠來講,功率和體積這一矛盾會變得越加明顯。與之前相比,現在大家出行都會兼顧到便攜性,充電頭因為再功率上的提升,加上許多筆記本支持PD協議,讓手機充電頭與筆記本實現了通用,現在廠商又在充電頭的尺寸上做起了文章。

目前在充電頭領域上,各個廠商已經找到了突破口,在2020年年初剛剛結束的CES消費電子展上面就出現了許多使用氮化鎵材料的充電頭,氮化鎵是新一代的半導體材料,分子式 GaN。其實它並不是新的半導體材料,早在1990年,就被經常用於發光二極體中。不過當時因為製作工藝難度高,所以並沒有被普及推廣使用。經過了多年的技術疊代,現在使用的氮化鎵,基本上都是非藍寶石襯底的,而是矽襯底(矽基)的,使用矽基氮化鎵可以進一步減少氮化鎵的製成難度,同時矽很便宜,很多工藝也能復用,所以市面上的氮化鎵充電產品也逐漸多了起來。

那麼氮化鎵的優勢究竟在什麼地方呢?氮化鎵號稱第三代半導體核心材料。GaN主要有三個特性——開關頻率高、禁帶寬度大、更低的導通電阻。

簡單來說,開關頻率是指充電頭內部晶閘管 , 可控矽等電子元件 , 每秒可以完全導通、斷開的次數。開關頻率高可減小變壓器和電容的體積,有助於減小充電頭的體積和重量;相對矽而言,氮化鎵擁有更寬的帶隙,意味著氮化鎵能比矽承受更高的電壓,擁有更好的導電能力;更低的導通電阻,直接的體現就是導電時的發熱量,如果導通電阻越低,發熱量也會越低。

也就是說使用了GaN材料的電子產品可以實現:小巧、高效、發熱低的特性。而這些特性對於對於充電頭來說簡直再適合不過了。目前65W適配器已經被廣大手機廠商所採用,2020年100W適配器將會出現在市場當中,屆時,部分手機產品可能只需要半小時就可完成充滿。而氮GaN氮化鎵的普及,也讓USB PD快充產品如虎添翼,推動了消費類電源革命。除了原裝適配器市場外,消費者對充電器的需求也呈現出多樣化、個性化的需求,其中USB-C與USB-A口並存的多口充,可以兼顧新舊設備的同時充電,成為消費者首選的第二個充電器配置,第三方電商品牌也從USB PD快充普及獲益。

在今年的旗艦產品中,除了標配有高通的旗艦處理器以及5G之外,在電池容量和充電技術上想必都有了不小的提升,加上GaN材料的成熟使用,讓更大功率的快充成為了可能。

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