تکنولوژی شارژر Gan چیست؟بررسی مزایا و معایب شارژر گن و تفاوت با شارژرهای معمولی

معرفی فناوری شارژ گن (Gan)

با توجه به محبوبیت روزافزون فست‌شارژها و استقبال بی‌نظیر کاربران از شارژرهای سریع، تمامی شرکت‌ها تلاش کرده‌اند تا این تکنولوژی را در محصولات خود به کار بگیرند و آنها را وارد بازار کنند. با این حال، یکی از چالش‌های موجود در این زمینه، افزایش وزن و ابعاد شارژرهای سریع است، چرا که این شارژرها به دلیل وجود قطعات اضافی، نسبت به مدل‌های معمولی بزرگ‌تر و سنگین‌تر می‌شوند. علاوه بر این، تولید گرمای بیشتر یکی دیگر از معایب این تکنولوژی ها است. باوجود این مشکلات، کاربران همچنان تمایل بیشتری به استفاده از آداپتور  شارژر  گوشی با قابلیت فست شارژ  دارند و ظاهراً سرعت شارژ برای آنها از اهمیت بیشتری نسبت به وزن و ابعاد شارژر برخوردار است.

اما در این میان، تولید کنندگان نگران ابعاد و وزن فزاینده شارژرها هستند. تا اینکه شارژرهای مبتنی بر فناوری GaN (گالیوم نیترید) وارد بازار شدند. این نوع شارژرها با ابعاد کوچک‌تر و سرعت بالاتر، توانستند رضایت کاربران را جلب کنند. اما سوالات زیادی پیرامون این فناوری وجود دارد. فناوری به کار رفته در شارژر GaN چیست؟ چگونه این شارژرها توانسته‌اند با وجود ابعاد کوچکتر، سرعت بیشتری ارائه دهند؟ این شارژرها چه مزایا و معایبی دارند؟ اگر شما نیز به این سوالات علاقه‌مندید، در این مقاله با ما همراه شوید تا پاسخ‌های این پرسش‌ها را بیابید.

شارژر GaN چیست؟

فناوری GaN (گالیم نیترید) اولین بار در سال 2020 در رویداد CES معرفی شد و به سرعت توجه بسیاری از کاربران و تولید کنندگان بهترین شارژرهای فست شارژ گوشی را به خود جلب کرد. برخلاف شارژرهای قبلی که معمولاً از ترکیب شیمیایی سیلیکون استفاده می‌کردند، در شارژرهای GaN از ماده‌ای جدید به نام گالیم نیترید بهره گرفته می‌شود. گالیم نیترید یک ماده کریستالی منحصربه‌فرد است که قادر به هدایت ولتاژهای بسیار بالا است.

گرچه فناوری GaN پیش از این در تولید LEDها به کار رفته بود، اما استفاده از آن در شارژرها کاملاً نوآورانه بود. تا پیش از معرفی این فناوری، سیلیکون تنها ماده مورد استفاده در ساخت ترانزیستورهای شارژرها بود. سیلیکون به خوبی جریان الکتریسیته را هدایت می‌کند و به دلیل هزینه تولید پایین، یک انتخاب مقرون‌به‌صرفه برای سازندگان است.

با این حال، شارژرهای سیلیکونی به دلیل تولید گرمای زیاد، در استفاده از فناوری فست‌شارژ با چالش‌های زیادی مواجه بودند. این گرمای اضافی باعث می‌شد تا تولیدکنندگان برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی، قطعات داخلی شارژر را با فاصله بیشتری از یکدیگر قرار دهند، که نتیجه آن افزایش ابعاد شارژرها بود.

اما شارژرهای GaN توانستند این مشکل را حل کنند. سازندگان این شارژرها ادعا کردند که می‌توانند از هر نظر از شارژرهای سیلیکونی سبقت بگیرند. این ادعا به سرعت ثابت شد و شارژرهای GaN توانستند مورد توجه بسیاری از کاربران قرار بگیرند، زیرا در مقایسه با شارژرهای سیلیونی، علاوه بر سرعت و قدرت بیشتر مصرف کمتر و ابعاد کوچکتری دارند .

تفاوت شارژرهای گن با شارژرهای سیلیکونی

اصلی‌ترین تفاوت شارژرهای GaN با شارژرهای معمولی، جایگزینی ترکیب گالیوم نیترید به جای سیلیکون است. این تغییر کوچک اما موثر، تحولی بزرگ در نسل جدید شارژرها می باشد. گالیوم نیترید یک نیمه‌رسانای بسیار قوی است که باعث انتقال انرژی با استفاده از مدارات کمتری می‌شود. به همین دلیل، تعداد قطعات به کار رفته در شارژرهای GaN نسبت به شارژرهای سیلیکونی کمتر است.

ترانزیستورهای شارژرهای GaN نه تنها کوچکتر از ترانزیستورهای سیلیکونی هستند، بلکه می‌توانند قدرت بیشتری را منتقل کنند، سریع‌تر سوئیچ کنند (حدود ۴۰ میلیون بار در ثانیه، تقریباً چهار برابر سریع‌تر از ترانزیستورهای شارژرهای سیلیکونی)، و بسیار کارآمدتر در مصرف انرژی باشند.

ترانزیستورهای سیلیکونی معمولاً راندمان انرژی حدود ۸۷٪ دارند، اما ترانزیستورهای GaN این راندمان را به بیش از ۹۵٪ افزایش می‌دهند. کاهش اندازه ترانزیستورها باعث شده که شارژرهای GaN USB از نظر فیزیکی کوچکتر از شارژرهای قدیمی با فناوری سیلیکونی باشند. این امر علاوه بر کوچک‌تر شدن ابعاد، منجر به کاهش تولید گرما در این شارژرها شده است.

شارژرهای GaN برخلاف شارژرهای سیلیکونی که معمولاً در هنگام استفاده به شدت داغ می‌شوند، گرمای ملایمی دارند و حتی در برخی موارد اصلاً احساس گرما نمی‌شود. این ویژگی باعث افزایش ایمنی استفاده از این شارژرها می‌شود. به همین دلیل، می‌توان قطعات را با فاصله‌های کمتر در کنار هم قرار داد و حتی دیگر نیازی به قطعات خنک‌کننده نیست. سوئیچینگ سریع‌تر ترانزیستورهای شارژرهایGaN همچنین باعث می‌شود که این شارژرها به‌طور مؤثرتری در برابر مسائل مانند گرمای بیش از حد یا ولتاژ پاسخ دهند و از این رو امنیت بیشتری را در حین استفاده فراهم کنند.
همچنین می توانید مقاله راهنمای خرید بهترین شارژر گوشی موبایل را مطالعه کنید.

نحوه انتخاب شارژر GaN مناسب( فاکتورهای مهم در خرید شارژر گن)

هنگام انتخاب یک شارژر GaN، جنبه های زیر را در نظر بگیرید تا مطمئن شوید که نیازهای خاص شما را برآورده می کند:

سازگاری

اطمینان حاصل کنید که شارژر با دستگاه های شما سازگار است. باید از پروتکل های شارژ مورد نیاز ابزارهای شما، مانند USB Power Delivery (USB-PD) برای گوشی های هوشمند، تبلت ها و لپ تاپ ها پشتیبانی کند. برای جلوگیری از مشکلات شارژ، سازگاری با مارک و مدل دستگاه خود را بررسی کنید.

توان خروجی

هر دستگاه الکترونیکی، خواه گوشی هوشمند، تبلت، لپ‌تاپ یا ابزار دیگری باشد، برای شارژ صحیح به مقدار مشخصی انرژی نیاز دارد.

اگر توان خروجی شارژر خیلی کم باشد، اصلاً نمی‌تواند دستگاه را شارژ کند یا خیلی کند شارژ می‌شود. با این حال، اگر توان خروجی کافی یا بیشتر باشد، شارژ سریع و ایمن دستگاه را تضمین می کند.

انتخاب یک شارژر GaN با توان خروجی مناسب باعث می‌شود همه دستگاه‌های شما سریع و قابل اعتماد شارژ شوند، حتی زمانی که چندین دستگاه به طور همزمان به برق وصل هستند.

قابل حمل بودن

یکی از مزایای شارژرهای GaN اندازه جمع و جور آنهاست. اگر اغلب سفر می کنید یا نیاز دارید شارژر خود را با خود حمل کنید، به دنبال یک شارژر سبک وزن و کوچک باشید. قابل حمل بودن به این معنی نیست که شما باید در مورد برق مصالحه کنید—بسیاری از شارژرهای فشرده GaN توان خروجی بالایی را ارائه می دهند.

ایمنی

ویژگی های ایمنی برای محافظت از دستگاه های شما در برابر شارژ بیش از حد، گرمای بیش از حد و اتصال کوتاه بسیار مهم هستند. به دنبال شارژرهایی با اقدامات ایمنی داخلی مانند حفاظت از جریان بیش از حد، ولتاژ بیش از حد و دمای بیش از حد باشید. گواهی از سازمان های استاندارد شناخته شده (مانند UL، CE یا FCC) نیز نشانگر خوبی برای ایمنی شارژر است.

تعداد پورت ها

در نظر بگیرید که چند دستگاه را باید به طور همزمان شارژ کنید. شارژرهای GaN با تعداد پورت‌های متفاوتی از جمله USB-A، USB-C یا ترکیبی از هر دو عرضه می‌شوند. پورت های بیشتر انعطاف پذیری را ارائه می دهند اما می توانند بر اندازه شارژر و حداکثر توان خروجی در هر پورت تأثیر بگذارند.

کارایی

کارایی به این اشاره دارد که شارژر چقدر انرژی الکتریکی را از پریز شما به برق شارژ دستگاه شما تبدیل می کند، بدون اینکه انرژی زیادی به عنوان گرما هدر دهد. راندمان بالاتر به معنای اتلاف انرژی کمتر و عملکرد خنک تر است. به دنبال شارژرهایی باشید که کارایی بالایی دارند تا از عمر باتری دستگاه خود حداکثر استفاده را ببرید.

کیفیت ساخت کلی

کیفیت ساخت بر دوام و طول عمر شارژر تأثیر می گذارد. مواد با کیفیت بالا و ساختار مستحکم تضمین می کند که شارژر می تواند در برابر سایش و پارگی روزانه مقاومت کند. علاوه بر این، یک شارژر با طراحی خوب می تواند اتلاف گرمای بهتری را ارائه دهد و عملکرد و ایمنی آن را بیشتر افزایش دهد.

با در نظر گرفتن این عوامل، می توانید یک شارژر GaN پیدا کنید که تعادل مناسبی از قدرت، کارایی و راحتی را برای نیازهای شارژ شما ارائه می دهد. به یاد داشته باشید که مشخصات محصول را بررسی کنید، نظرات کاربران را بخوانید و برندهای معتبر را برای تصمیم گیری آگاهانه در نظر بگیرید.

مزایای شارژرهای GaN؛ دستاوردهای استفاده از تکنولوژی GaN

با جایگزینی ترکیب گالیوم نیترید (GaN) به جای سیلیکون، شارژرهای GaN به دستاوردهای قابل توجهی دست یافته‌اند که از مهم‌ترین مزایای آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شارژ سریع‌تر: شارژرهای GaN قادرند جریان الکتریکی را بسیار سریع‌تر از شارژرهای سیلیکونی انتقال دهند و بنابراین پردازش سریع‌تری دارند. این ویژگی به آن‌ها این امکان را می‌دهد که باتری موبایل شما را تا ده برابر سریع‌تر از شارژرهای معمولی شارژ کنند.
• عملکرد بالا در تبدیل نیرو: شارژرهای GaN در تبدیل نیرو به الکتریسیته بسیار کارآمدتر از شارژرهای سیلیکونی هستند. این شارژرها تا سه برابر بیشتر نسبت به شارژرهای معمولی بازدهی و کارایی دارند ، که به معنی کاهش اتلاف انرژی و بهینه‌سازی مصرف برق است.
• ابعاد کوچک‌تر و قابلیت حمل آسان: شارژرهای GaN به دلیل استفاده از مواد پیشرفته و طراحی بهینه، از نظر ابعادی بسیار کوچکتر از نسل‌های پیشین خود هستند. این ویژگی باعث می‌شود که این شارژرها بسیار سبک‌تر و راحت‌تر قابل حمل باشند.
• مقاومت در برابر دماهای بالا و طول عمر بیشتر: گالیوم نیترید نسبت به دماهای بالا مقاوم است و این ویژگی باعث می‌شود که شارژرهای GaN دوام بیشتری داشته باشند. علاوه بر این، گرمای کمتری از این شارژرها تولید می‌شود و به این ترتیب دمای دستگاه‌های متصل به شارژر نیز کمتر بالا می رود..
• مصرف انرژی کمتر: شارژرهای GaN انرژی کمتری نسبت به شارژرهای سیلیکونی برای تکمیل ظرفیت باتری موبایل‌ها استفاده می‌کنند، که این امر باعث می‌شود در مصرف انرژی صرفه‌جویی بیشتری شود.

معایب شارژرهای GaN

یکی از معایب اصلی شارژرهای GaN، هزینه بالاتر تولید آن‌ها نسبت به شارژرهای مبتنی بر سیلیکون است. این به این دلیل است که بسیاری از تولیدکنندگان هنوز به طور گسترده‌ای اقدام به ساخت این نوع شارژرها نکرده‌اند. در نتیجه، هنوز هم بسیاری از تولیدکنندگان از فناوری GaN به صورت کامل استفاده نمی‌کنند. با این حال، پیش‌بینی می‌شود که با گسترش تولید و کاهش هزینه‌ها، این فناوری در آینده بهبود یابد و به یک گزینه مقرون به صرفه‌تر تبدیل شود.

با وجود این چالش‌ها، هم‌اکنون چندین کسب و کار از مزایای این فناوری باورنکردنی بهره‌برداری می‌کنند و کاربران می‌توانند شارژرهای سریع GaN را از مجموعه‌های مختلف تهیه کنند. به عنوان مثال، ما دو مدل شارژر سریع GaN را در اختیار داریم که می‌توانید از آن‌ها برای شارژ آسان دستگاه‌های تلفن همراه خود استفاده کنید.

جمع بندی

شارژرهای GaN با معرفی فناوری گالیوم نیترید به عنوان یک تحول بزرگ در صنعت شارژ، مزایای قابل توجهی نسبت به شارژرهای سیلیکونی دارند. ابعاد کوچکتر و وزن کمتر، عملکرد سریع‌تر، کارایی بالاتر و مصرف انرژی کمتری و سایرمواردی که در این مقاله به آن پرداختیم  دارند. همچنین مقاومت بالاتر در برابر دماهای بالا و طول عمر بیشتر از دیگر ویژگی‌های مهم شارژرهای GaN است که آنها را به انتخابی ایده‌آل برای کاربران علاقه‌مند به شارژ سریع و ایمن تبدیل می‌کند.

اگرچه قیمت تولید این شارژرها در حال حاضر بالاتر از شارژرهای سیلیکونی است، با پیشرفت‌های بیشتر در فرآیند تولید، انتظار می‌رود که هزینه‌ها کاهش یابد و این فناوری به گزینه‌ای مقرون به صرفه‌تر تبدیل شود. در نهایت، شارژرهای GaN با ارائه تجربه‌ای سریع‌تر، ایمن‌تر و کارآمدتر، آینده روشن و پیشرفته‌ای را در دنیای شارژرها رقم خواهند زد.