شاحن نيتريد الغاليوم
واحد. ما هو نيتريد الغاليوم
قبل تعميم نيتريد الغاليوم ، نحتاج أولاً إلى فهم المعرفة العامة عن التيارات الكهربائية.
كما نعلم جميعًا ، مع زيادة شاشة الهاتف المحمول وأداء المعالج ، فإن احتياطي البطارية ووقت الشحن للهاتف نفسه يطرح أيضًا متطلبات عالية. أصبحت كيفية "السرعة والجودة" قضية مهمة في عمر بطارية الهاتف المحمول.
في السنوات القليلة الماضية ، أطلقت Qualcomm و Huawei و OPPO ومصنعون آخرون بروتوكولات الشحن الخاصة بهم وواصلوا التكرار. حتى Apple ، التي لطالما كانت "خمس مزايا وأمان واحد" ، تدعم أيضًا بروتوكول الشحن السريع PD على iPhone 8 ، والذي يحل مؤقتًا مشكلة سرعة الشحن.
الثاني. حجم معدات الشحن
كما يوحي الاسم ، إذا كانت قوة الشحن هي نفسها ، فكلما زاد حجم الشاحن ، كان تبديد الحرارة أفضل. إذا لم يكن لدى الشاحن بروتوكول أمان جيد لتقليص الحجم ، فسيكون هناك حريق ومخاطر أخرى.
السبب الأعمق هو هيكل الشاحن. قوة شاحن الهاتف المحمول ليست عالية جدًا ، بسبب الهيكل البسيط ، طوبولوجيا flyback الشائعة. أهمها هو تردد تبديل FET.
FET (ترانزستور تأثير المجال) هو جهاز أشباه موصلات يستخدم تأثير المجال الكهربائي لحلقة الإدخال للتحكم في تيار حلقة الإخراج. تقنية FinFET ، التي نسمع عنها كثيرًا ، هي إحدى تقنيات Fets. إنه يغير الحالة المستوية للترانزستور التقليدي إلى زعنفة ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة ترحيل الناقل.
بالنسبة لأجهزة الشحن العادية ، يكفي تبديل حالة FET بتردد تبديل لمئات كيلوهرتز. وكلما زاد تردد التبديل ، قل الحجم. لكن المشكلة هي أن الزيادة العمياء في تردد التبديل يمكن أن تتسبب بسهولة في زيادة سخونة مصدر الطاقة بشكل خطير. لحل هذه المشكلة ، تم اعتماد العديد من الطرق: زيادة سعة طاقة التسرب ، تحقيق جهد صفري على FET (تقنية ZVS). ونيتريد الغاليوم ، هذا هو المكان الذي يأتي فيه. تعتمد FETs التقليدية على السيليكون ، لكن نيتريد الغاليوم (GaN) هو مركب مستقر جدًا مقارنة بمادة السيليكون ، وله صلابة جيدة ، ونقطة انصهار عالية ، وتأين عالي. إذا تمكنا من استبدال السيليكون بـ Nitride Fets ، فإن مزايا التأين الجيد لنتريد الغاليوم ونقطة الانصهار العالية يمكن أن تجعل تردد التبديل أعلى بكثير ويقلل الحجم بمقدار النصف تقريبًا.
باختصار ، نيتريد الغاليوم له ثلاث مزايا واضحة على مواد السيليكون التقليدية:
فجوة النطاق الكبيرة ، الموصلية الحرارية العالية ، يمكن أن تحمل كثافة طاقة أعلى ، وموثوقية أعلى ؛
يؤدي عرض فجوة النطاق الأكبر والعزل إلى إتلاف المجال الكهربائي وتقليل مقاومة الجهاز ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الطاقة الإجمالية للجهاز.
سرعة تشبع الإلكترون العالية وحركة الناقل العالية تجعل الجهاز يعمل بسرعة عالية.