يعد Gallium nitride أهم ابتكار شحن "جديد" لن تشاهده أبدًا

لا تحتاج إلى معرفة FET أو ما هي فجوة الحزمة ، ولكن الشركة التي تصنع الأدوات الذكية تشتريها. والأمر كله على وشك حدوث تغيير كبير نحو الأفضل - بطرق سنرى ، مثل أجهزة الشحن الأكثر أمانًا والأكثر كفاءة وأصغر حجمًا - بسبب مركب كيميائي يسمى Gallium nitride.

في 25 تشرين الأول (أكتوبر) ، عقدت Anker حدثًا لعرض بعض من أحدث ابتكاراتها ، بما في ذلك شاحن حائط USB Power C جديد يستخدم أشباه الموصلات GaN. في العادة ، لا أحد يهتم بإطلاق ثؤلول الجدار الذي يشحن أجهزتك ، ولكن هذه المرة الأمور مختلفة. يوفر الشاحن PowerPort Atom PD1 الجديد من Anker طاقة خرج تبلغ 27 واط وهو بحجم كتلة الشحن الصغيرة التي ظهرت في الصندوق بهاتفك الأخير. لوضعها بطريقة أخرى أكثر إثارة بعض الشيء ، فهي توفر طاقة كافية لشحن جهاز MacBook Pro بشكل فعال وبنسبة ثلث الحجم تقريبًا. كما أنها أكثر برودة عند اللمس وستستخدم طاقة أقل لأنها أكثر كفاءة.

ليست شركة Anker هي الشركة الوحيدة خارج الصين التي تبني شاحن USB Power Deliver باستخدام GaN FETs (يمثل FET ترانزستور ذا تأثير ميداني ويستخدم للتحكم في تدفق وسلوك الكهرباء). يحتوي RAVPower على طراز 45 واط في الأعمال ، ويقول خبراء الصناعة إن جميع الأسماء التي سمعتم عنها بالفعل ستقدم قريبًا شواحن USB-C عالية الأداء لإنتاج الطاقة عالية الإنتاجية باستخدام التكنولوجيا.. ليس لأن نيتريد الغاليوم شيء جديد ، ولكن لأنه قد يكون مربحًا الآن.

GaN هي الطبقة الضوئية على مؤشر LED التي تقوم بقراءة الأقراص المضغوطة وأقراص DVD وأقراص Blu-Ray حتى تستخدمها بالفعل.

يتم استخدام نتريوم الغاليوم بالفعل في المنتجات التي تمتلكها ، ولكن لغرض مختلف تمامًا. تم استخدام بلورات GaN على قاعدة من الياقوت لإنتاج مصابيح LED كاملة الطيف لفترة طويلة ، وإذا كان لديك أي مصابيح LED RGB أو "Daylight" ، فمن المحتمل أنها تستخدم نيتريد الغاليوم. استخدامات أخرى مثل مكبرات الصوت الراقية من الفئة D وأجهزة الاتصال بالموجات الدقيقة تستخدم أيضًا GaN ، وكل ما يستخدمه يفعل ذلك لنفس الأسباب الثلاثة. بالمقارنة مع ترانزستور السيليكون التقليدي ، فإن Gallium nitride يعمل بشكل أكثر برودة ، وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، وأصغر كثيرًا - وهو بالضبط ما تراه عندما تنظر إلى كتلة شحن USB-PD الجديدة البالغة 27 وات من Anker. كان GaN دائمًا أشباه الموصلات ذات فجوة الحزمة العالية مقارنةً بالسيليكون ، ولكنه كان أيضًا أكثر تكلفة بكثير من الإنتاج الموثوق.

كان إنشاء جهاز GaN أكثر فعالية من حيث التكلفة من جهاز السيليكون التقليدي بسبب بصمة أخيرة. ببساطة ، يمكنك احتواء قدر أكبر بكثير من الجاك FETs على رقاقة أكثر من MOSFETs ، والتي تستخدم قاعدة من السيليكون. كانت المشكلة هي تكلفة الرقاقات نفسها. لا تزال رقاقة نيتريد الغاليوم أغلى من رقاقة السيليكون من نفس الحجم ، لكن تقنيات الإنتاج تم تنقيحها (تبين أن النيتروجين تسبب في فوضى في الأشياء) والفجوة ضيقة بدرجة كافية لجعلها خيارًا جذابًا للشركات التي تنتج الترانزستورات. وقد تسبب هذا في ارتفاع كبير في السوق ، مع توقع نمو بنسبة 17 ٪ سنويا بين عامي 2019 و 2024.

كيف يؤثر هذا علينا

غاليوم نيتريد وحدة المعالجة المركزية رقاقة ، جامعة ولاية أريزونا المجاملة.

سأفترض أن كل شخص يقرأ هذا تقريبًا لا يهم ما إذا كانت الأجزاء الصغيرة الموجودة داخل أدواتها تستخدم السيليكون أو نيتريد الغاليوم أو الغبار المتقطع ، طالما كانت تعمل. ولكني أعلم أيضًا أن حمل شاحن Anker الصغير بدلاً من شاحن كبير من الطوب الثقيل لجهاز الكمبيوتر المحمول من شأنه أن يجعلني سعيدًا. عندما أدرك أن هذا الشاحن نفسه سيعمل أيضًا على هاتفي وجهازي اللوحي ومفتاح Nintendo الخاص بي وحتى علبة الشحن اللاسلكي الخاصة بي لسماعات أذن Bluetooth الخاصة بي ، فأنا أكثر سعادة. نريد أن تصبح تقنيتنا أكثر تعقيدًا - أن تفعل المزيد من الأشياء بطرق أكثر برودة - بينما تصبح أقل تعقيدًا في نفس الوقت.

لا يجب تجاهل السلامة أيضًا. يستخدم جهاز GaN طاقة أقل لتشغيله (تحتاج إلى توفير مفتاح إلكتروني بقدراته الخاصة لتمكينه من تبديل طاقة الدخل والإخراج) والتبديل بشكل أسرع كثيرًا. وهذا يجعله يعمل بشكل أكثر برودة ، بحيث يتم فقد قدر أقل من الكهرباء كحرارة وأكثر كفاءة ، ولكنه أيضًا أكثر أمانًا. لقد مر أكثر من عامين على هاتف Samsung Galaxy Note 7 ، ولكن تجربة التعلم التي قدمها الكثير منا ستظل دائمًا: أجهزتنا الإلكترونية المحمولة قد تكون خطيرة في الظروف القاسية.

يتوافق قانون مور دائمًا مع قانون مورفي إذا أعطيت الأشياء وقتًا كافيًا.

كل تكرار لجميع تقنيات الشحن السريع المختلفة تقربنا أكثر فأكثر من تلك الحدود القصوى ، ولم نقترب حتى من نهايتها. منذ عدة سنوات ، شاهدت عرضًا لفرن ميكروويف يعمل على تسخين بيتزا مجمدة أثناء تشغيله باستخدام لوحة شحن لاسلكية. شاهدت وراء الدرع الواقي من الانفجار الزجاجي لأنه على الرغم من أنه يمكنك تشغيل جهاز بقوة 1500 وات باستخدام الحث ، فإن هذا لا يعني أنه لا يمكن أن يحدث خطأ.

على الرغم من أننا لن نحتاج أبدًا إلى استخدام 1500 واط لتشغيل الهاتف أو حتى جهاز الكمبيوتر المحمول (ربما نينتندو سويتش 2؟) ، يمكن أن يكون 9 واط خطيرًا عندما لا يتم تنفيذ كل شيء بشكل صحيح. كما ندعو إلى أشياء أصغر وأكثر ملاءمة ، يتعين على الشركات المصنعة أن تكون أقرب إلى أقصى الحدود لتقديم. الأشياء الصغيرة غير المرئية ، مثل التغيير في قاعدة أشباه الموصلات التي تسمح بأشياء أكثر كفاءة وأكثر أمانًا ، تمنح هذه الشركات المصنعة مساحة أكبر. ليس كل ما يجعل الجيل القادم رائعًا هو شيء يمكننا رؤيته.

قد نربح عمولة للمشتريات باستخدام روابطنا. أعرف أكثر.