黑科技-氮化鎵

什麼是氮化鎵充電器黑科技?

氮化鎵(GaN)是一種新型的半導體材質,具有超強的導熱效率、耐高溫以及耐酸鹼等特性,可以讓充電器做到體積更小、重量也更輕,在充電功率的轉換上比起一般的充電器更有優勢,目前市售的氮化鎵充電器小小一顆就能有65W以上的充電功率,同時也能支援QC、PD快充技術,可達到目前Android手機和iPhone的最快充電速度,由於充電功率足夠,使用氮化鎵充電器也可以為筆電充電(USB-C接口必須有充電功能),說氮化鎵充電器是黑科技一點也不為過,氮化鎵充電器也開始支援多接口設計,同時讓身邊的裝置都有滿滿的電力。

Mycell GaN迷你氮化鎵快充充電器

如果只有一個USB-C接口不夠使用的話,目前許多市售的氮化鎵充電器也支援多接口設計,像是Mycell GaN迷你氮化鎵快充充電器搭配2個USB-C和一個USB-A接口,能支援QC、PD、PPS、Apple 2.4A、AFC、FCP、SCP等快充協議,單獨使用USB-C可達到65W的充電功率,如果單獨使用USB-A則可達到60W的充電功率,同時使用三個接口則會是60W左右的總輸出功率,因為使用台積電生產的納微晶芯片,功率輸出使用上更為穩定,滿足筆電、平板、手機、手錶、手環等多裝置的充電需求。

隨著技術演進,市場對高功率的需求也隨之增加,像氮化鎵(GaN)這類寬能隙半導體(Wide bandgap,WBG)的材料,正向業界展示其成為下一代功率半導體核心的潛力。這類材料耗電少,並比已發展成熟的矽材元件提供更優異的性能。訴求體積小、功率高、損耗少的消費性充電器、數據中心、5G、電動車等應用,都有望成為主要成長的市場區塊。
而化合物半導體 GaN 完全滿足了這些要求,這也成為了未來幾年這種材料是否會被採用的關鍵。GaN 比矽材具備更出色的切換性能,在切換過程中損失的熱能更少、在高溫環境下表現也較穩定,讓工程師能夠建構更小、更快而且更可靠的元件,而且相較於矽材,它對冷卻機制的需求也下降了。

功率的需求

智慧型手機

為了能以更快速度運作多個應用程式,智慧型手機也愈來愈耗電。電池可能不到一天就用完了,更別說一般型 5W 充電器有充電速度奇慢的問題。智慧型手機製造商漸漸意識到消費者對快充的需求。為了縮短充電時間,業者紛紛準備推出體積更大、功率高達 65W 的新一代充電器。利用 GaN 的高電子遷移率電晶體(HEMT)結構,業者可以將充電器的體積減半,同時使功率增至三倍,使其運作速度比矽材為主、採用超接面 MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體;SJMOSFET)設計快 20 倍。