Wie die meisten anderen habe ich einen Stapel zufälliger Telefonladegeräte, die meistens ungenutzt liegen. Ich habe all die schrecklichen Low-Power-Geräte recycelt, die benutzt gut genug zu sein, um ein Telefon aufzuladen und die beste USB-C-Ladegeräte, aber immer noch mehr als ich jemals brauchen werde. Ich habe sogar viele, die USB-C Power Delivery unterstützen, also ist es mir wirklich egal, dass Telefonhersteller so tun, als würden sie sich um die Umwelt kümmern und keines im Lieferumfang enthalten.
Ich benutze sie auch selten, weil ich eine habe, die in jeder Hinsicht viel besser ist. Sie sehen es auf dem Foto oben, wo es wie ein anderes Ladegerät aussieht, aber es ist tatsächlich ein 100-Watt-Aukey USB Typ C Galliumnitrid-Ladegerät. Es ist etwas größer als das miese Ladegerät, das früher mit jedem Telefon geliefert wurde, aber es ist auch leistungsstark genug, um zwei Laptops gleichzeitig aufzuladen und wird kaum warm.
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Das liegt an GaN: Galliumnitrid. Es ist etwas wir alle sollten uns darum kümmern und ich sage dir warum.
Was ist GaN?
Sie haben oben gesehen, dass GaN die Abkürzung für Galliumnitrid ist, aber das sagt Ihnen nicht viel, was es ist. Wenn Sie einen Technik-Nerd fragen, was es ist, würde er Ihnen sagen, dass GaN eine Verbindung ist, die als Halbleiter mit direkter Bandlücke verwendet werden kann Material zur Herstellung von Dingen wie Transistoren und Dioden, wurde erstmals Anfang der 1990er Jahre bei der Herstellung von LEDs verwendet und ist weit verbreitet Bandlücke von 3,2 eV macht es im Vergleich zu Silizium in der Lage, höhere Spannungen und höhere Betriebstemperaturen zu bewältigen.
Quelle: Google
Das ist für die meisten von uns auch nicht sehr nützlich. Es ist wichtig, weil dies der Grund ist, warum so viele Unternehmen so viel Zeit damit verbracht haben, Wege zur Nutzung von GaN zu entwickeln – es ist ein sehr effizientes und sehr leistungsfähiges Halbleitermaterial. GaN wird in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, von Strahlungssichere Transistoren für Satelliten zu Leistungsverstärkern für Mikrowellengeräte. Für uns am wichtigsten, Sie finden es auch in der beste kleine GaN-Wandladegeräte.
Silizium versus GaN
In den meisten Situationen hat GaN nach Möglichkeit Silizium ersetzt. Silizium ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien auf der Erde und ohne es wäre die Elektronik niemals über die Vakuumröhre hinausgekommen. Silizium hat die Erfindung des Halbleiters und die Erfindung des sogenannten a. fast im Alleingang vorangetrieben Silizium-MOSFET (Metall-Oxid-Silizium-Feldeffekttransistor) ist der Grund, warum wir heute Computer und die meisten anderen digitalen Geräte haben. Silizium und seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in der Bauelektronik waren ein bemerkenswerter Durchbruch.
Aber die praktische Verwendung von Silizium hat seinen Höhepunkt erreicht – es kann einfach nicht weiterhin die Nachfrage nach neueren und potenziell besseren Ideen und Erfindungen decken. Nach Angaben eines Vertreters von GaN-Systeme, ein Unternehmen, das GaN-Transistoren herstellt und neue Anwendungen dafür entwickelt, "wir erreichen die theoretische Grenze, wie viel Silizium-MOSFETs verbessert werden können und wie energieeffizient sie sein können."
Natürlich wird ein Unternehmen, das GaN-Komponenten herstellt, so denken, aber die Wissenschaft unterstützt die Behauptung. Ohne tief in ein mit technischen Begriffen gefülltes Kaninchenloch zu gehen, können GaN-Halbleiter höhere Spannungen für längere Zeit aushalten und Temperaturen überleben, die Siliziumhalbleiter schmelzen würden. Der Strom fließt auch schneller durch GaN-Halbleiter, was bedeutet, dass sie viel effizienter sind, weniger Leistung beim Schalten verlieren und bei gleicher Last viel kühler laufen.
GaN ist sicherer als Silizium, hitzebeständiger als Silizium, trägt höhere Spannungen als Silizium und ist effizienter als Silizium.
Schließlich nehmen GaN-Halbleiter weniger Platz auf einer Leiterplatte ein, sodass kleinere Geräte zuverlässig die gleiche Leistung oder sogar mehr Leistung übertragen können als ein Äquivalent auf Siliziumbasis. GaN ist in fast jeder messbaren Hinsicht besser.
Was die Verwendung von GaN in billigen, wegwerfbaren Konsumgütern behinderte – und ja, für die globalen Giganten, die Dinge wie Telefonladegeräte herstellen, die nur billig und wegwerfbar sind – waren die Kosten. Diese Kosten sinken langsam mit Fortschritten wie der Verwendung von GaN auf Silizium, sodass bestehende Fabriken Anlagen produzieren können, und wir sind sehr nahe an einem Punkt, an dem die Verwendung von GaN über Silizium teuer ist neutral wegen der positiven Nebenwirkungen: GaN-Komponenten reduzieren die Größe und Kosten anderer Komponenten und ihre höhere Effizienz bedeutet, dass ein Unternehmen strengere Umweltstandards erfüllen kann.
Warum wir sollte sich kümmern
Ich habe viel darüber gesagt, wie GaN verwendet wird, warum es verwendet wird und warum die gesamte Elektronikindustrie langsam darauf zusteuern wird. Besser, stärker, schneller und so weiter. Aber warum sollte wir Pflege? Die Antwort ist ganz einfach – nicht alle Ladegeräte sind gleich.
Android Central wandte sich an Christopher Rolland, einen Halbleiteranalysten bei Susquehanna International Group mit einer einfachen Frage: Was macht GaN besser für die Industrie und was macht seinen Einsatz für Verbraucher besser? Seine aufschlussreiche Antwort ist direkt auf den Punkt und ich kann nicht mehr zustimmen:
Im Vergleich zum herkömmlichen CMOS (Silizium) ermöglicht GaN eine höhere Spannung in einem kleinen Formfaktor, ohne Wärmeverlust oder Verlustleistung. Mit anderen Worten… Sie können Ihre Sachen schneller aufladen mit einem kleineren Power-Brick, der nicht überhitzt.
Nicht weil Sie den winzigen Power-Brick brauchen, der Ihr Telefon aufladen kann, um noch kleiner zu werden, sondern weil Sie einen genauso kleinen Power-Brick bekommen, der Ihr Telefon schneller aufladen kann. Oder laden Sie es auf, ohne heiß zu werden. Oder laden Sie mehr als ein Gerät gleichzeitig auf.
Ich habe ein Ladegerät, das alles lädt. Und ich meine alles.
Sie können sogar einen etwas größeren Ladestein kaufen, der zwei herkömmliche Laptop-Power-Bricks in Ihrer Reisetasche ersetzen kann. Oh, es lädt auch Ihr Telefon, Ihr Tablet, Ihre Kamera und Ihre Kopfhörer auf.
Unternehmen, die GaN-Ladegeräte herstellen, sehen das genauso. Als ich mich mit mehreren bekannten Herstellern wie Aukey oder Belkin in Verbindung setzte, wurde mir immer wieder dasselbe gesagt: Mit GaN können wir Produkte herstellen, die den Bedürfnissen der Kunden besser entsprechen als je zuvor. Es ist wahr – wer von uns? nicht Sie möchten ein Ladegerät, das mehr Leistung liefert, kleiner und gleichzeitig sicherer ist?
Da die Kosten sinken und immer mehr Hersteller Hochleistungs-GaN-Ladegeräte anbieten, gibt es keinen Grund Sie sollten das nächste Mal keinen kaufen, wenn Sie eine Möglichkeit benötigen, Strom von der Wand zu Ihrem Telefon oder einem anderen zu bekommen Gerät.
Jerry Hildenbrand
Jerry ist ein Amateur-Holzarbeiter und ein kämpfender Schattenbaum-Mechaniker. Es gibt nichts, was er nicht auseinander nehmen kann, aber vieles kann er nicht wieder zusammenbauen. Du wirst ihn finden, wie er seine laute Meinung auf Android Central schreibt und sagt und gelegentlich auf Twitter.