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是时候了解一波氮化镓充电器了

作者:handler浏览:1621 次时间:2019-09-23 18:12

文章开始,先问大家一个问题,现在大家还有人保持夜里睡觉给手机充电的习惯,手持华为 Mate 20 Pro 的小编,基本已经放弃这个习惯,从来都是起床开始充,洗漱出门半小时,出门前手机电量可以达到 50% 。充电速度的提高也让短时间迅速补充能量成为现实,当然啦,除了某个还坚持标配五福一安的公司。

 


体积和功率需兼得


从“五福一安”到现在 65W ,充电头功率越来越高,尺寸也越来越大。虽然我们觉得充电头的大小还在可接受范围之内,但是长远来讲,功率和体积的矛盾会越来越突出。iPad Pro 最高的充电功率可以达到 30W,但考虑到 iPad  Pro 便携性的问题,苹果官方配备的仅仅是一个 18W 的充电头。不知道是为了便携还是把控成本,我觉得大概率是为了便携。苹果宁肯减少充电功率,足以见得充电头的体积大小是多么重要。

但是,当前制作充电头的材料,是基于硅的半导体材料。在摩尔定律下,除了进一步提升硅相关的制造工艺,来减少体积和提高功率。寻找新一代的半导体材料,也成了一个重要方向。

 

氮化镓就是新一代的半导体材料。

 

氮化镓怎么就成了快充头必选的材料? 

氮化镓,分子式 GaN,从字面上来看,就是氮和镓的化合物。它并不是新半导体材料,早在 1990 年,就被经常用于发光二极管中。但这种材料一直没有被发扬光大,原因就在于制作工艺难度高。由于常规的氮化镓基于蓝宝石衬底,所以制作难度很大。


现在使用的氮化镓,基本上都是非蓝宝石衬底的,而是硅衬底(硅基)的,使用硅基氮化镓可以进一步减少氮化镓的制成难度,同时硅很便宜,很多工艺也能复用,所以市面上的所有氮化镓充电产品,都是使用硅基氮化镓制成的。

 

凭什么氮化镓就成了下一代的半导体材料了?

 

氮化镓的三个特点:开关频率高、禁带宽度大、更低的导通电阻

 

开关频率是指充电头内部晶闸管,可控硅等电子元件,每秒可以完全导通、断开的次数。开关频率高可减小变压器和电容的体积,有助于减小充电头的体积和重量。

禁带宽度直接决定电子器件的耐压和最高工作温度,禁带宽度越大,器件能够承载的电压和温度越高,击穿电压也会越高,功率越高。

 

更低的导通电阻,直接表现为导电时的发热量。导通电阻越低,发热量越低。

这三个特点完全是为充电头量身定做的好吧。

 

三个词来总结使用氮化镓材料的充电头就是:小巧、高效、发热低。

 


种草须知


目前市面上的氮化镓充电头,很多都是 PD 快充,如果你的手机不支持 PD 快充协议,建议绕行。当然,很多充电头也是兼容其他快充协议的,例如在京东的某克充电头中,说支持安卓手机快充,结果一看,支持的是安卓 12W 快充。12W 还好意思在安卓手机里说快充,建议出门左转找 iPhone。

 

当然,随着其他私有的快充协议逐渐开放授权,相关的充电头厂商也会将一些私有快充协议集成到充电头中。


目前 OPPO VOOC 闪充已经开放授权,相关充电头厂商已经在做集成。华为的 SCP 快充协议目前还没有开放,但是市场上已经出现了称支持华为 44W 快充的充电头,咱也不知道这些厂商怎么操作的,咱也不敢问,请大家谨慎购买哈。