Що таке GaN-зарядки і чому вони так називаються
В останні пару років все більшого поширення набувають нові GaN-адаптери для підживлення смартфонів, планшетів та ноутбуків. Вони завдячують своєю назвою однойменним транзисторам, які у них застосовуються. Загадкова абревіатура GaN є нічим іншим, як хімічною формулою нітриду галію — щодо нового напівпровідникового матеріалу останнього покоління, з якого виготовляють ці електронні компоненти для силових схем.
Ще з 1990-х років GaN використовували у виробництві світлодіодів, тоді почали з'являтися перші прототипи таких транзисторів, а в середині 2000-х було запущено їх серійне виробництво. аналоги на основі нітриду галію, що прийшли на зміну кремнієвим напівпровідникам, більш ефективні, здатні витримувати вищі напругу і температуру, за рахунок чого не вимагають громіздких деталей у схемі і дозволяють робити зарядки компактніше.
Чи означає GaN новий протокол підживлення
«Завдяки» маркетологам, які ліплять приписку «GaN» куди не потрапивши, на ринку з'явилася сила-силенна адаптерів живлення з назвами GaN 2, GaN 3 і навіть GaN 5, не кажучи вже про приставки Lite, Pro, Max. У звичайних користувачів виникає закономірне питання: «А чи підтримує мій пристрій таку зарядку?»
На щастя, відповідь на нього дуже проста. GaN не є окремим стандартним або протоколом швидкого заряджання, як Power Delivery або Quick Charge. Тому проблеми сумісності як такої немає. Заряджатимуть будь-які гаджети. Якщо конкретний адаптер підтримує відповідний стандарт підживлення пристрою, він зарядиться швидше, якщо ні — теж зарядиться, але повільніше.
Як влаштовані GaN-зарядки
Візуально адаптери на основі нітриду галію виглядають так само, як і звичайні зарядки: формат блочка з вилкою або знімним кабелем і один або кілька портів зі зворотного боку. Зрозуміти, що перед вами GaN, можна лише за мініатюрними габаритами та високою вихідною потужністю.
При цьому незважаючи на компактніший розмір просунуті зарядки мають більш складну схемотехніку і щільне компонування деталей, а їх конструкція передбачає не одну, а кілька плат. У зарядках на нітрид-галієвих транзисторах навіть є повноцінні радіатори для відведення тепла у вигляді алюмінієвих або мідних пластин на термопрокладках.
Крім звичних запобіжників, вхідних та вихідних конденсаторів, у складі схем даних зарядок є GaN-драйвер з кількома рівнями захисту, мережевий фільтр, трансформатор, а також контролери для підтримки різних протоколів швидкої зарядки зі своїми захистами.
Як працюють GaN-зарядки
Нітрид-галієві адаптери є імпульсними. Вони використовують той самий принцип, як і в усіх сучасних джерел живлення, включаючи ПК, ноутбуки, побутову техніку і дрібну електроніку.
Суть у тому, що енергія з розетки ділиться на крихітні порції-імпульси і за секунду проходять десятки і навіть сотні тисяч таких шматочків. Завдяки подібному дробленню немає потреби у громіздких трансформаторах та потужних деталях, тому імпульсні зарядки та блоки живлення настільки компактні.
За «нарізування» імпульсів відповідають транзистори. І у випадку з GaN, які мають дуже високу частоту відкривання-закривання, це дозволяє отримати дуже велику потужність за збереження або навіть зменшення розмірів внутрішніх компонентів зарядки.
У чому відмінність GaN-зарядок від звичайних
Порівняно з адаптерами на кремнієвих транзисторах, нітрид-галієві зарядки унікальні тим, що мають на порядок більшу частоту перетворення (сотні тисяч імпульсів за секунду проти десятків тисяч) та ККД 99% і вище за рахунок менших втрат. Також вони здатні витримувати більш високу напругу та температуру.
Найпомітнішою їхньою відмінністю є вже згадана компактність — вони на 30–50% менші від звичайних моделей за тієї ж вихідної потужності. Завдяки підвищеній частоті перемикання GaN-тразисторів у схемі застосовуються трансформатори, конденсатори та інші пасивні компоненти менших розмірів, знижуючи тим самим і габарити зарядного пристрою.
Які переваги та недоліки GaN-зарядок
У світі немає нічого ідеального, і новий тип адаптерів очікувано має як плюси, так і мінуси. Перших, на щастя, все ж таки більше.
Плюси
- Висока потужність. Звичайні адаптери рідко можуть забезпечити потужність понад 60-75 Вт або матимуть такі розміри, що ви не захочете користуватися ними. Для GaN і 100 і 200 Вт не межа.
- Компактність. При однаковій потужності нітрид-галієві зарядки завжди будуть майже наполовину мініатюрнішими, ніж звичайні кремнієві.
- Багатофункціональність. Потужність GaN-зарядок дозволяє легко живити відразу кілька пристроїв, тому вони, як правило, оснащені двома, а то й чотирма портами для одночасної зарядки.
- Універсальність. Економія внутрішнього простору рахунок зменшення пасивних компонентів дозволяє встановити контролери різних стандартів швидкої зарядки, тому GaN-адаптери зазвичай підтримують всі основні протоколи і напруги.
Мінуси
- Висока ціна. Виробництво нітрид-галієвих транзисторів поки що не налагоджено до рівня кремнієвих, тому коштують вони дорожче. Хоча в майбутньому це, напевно, зміниться.
- Ефективність помітна лише з великої потужності. ККД будується на зменшенні втрат, а при зарядці пристроїв 20-30 Вт вони мізерно малі і не сильно відрізнятимуться від таких у звичайних адаптерах. Дійсно розкриваються GaN-зарядки на потужностях щонайменше вдвічі вище.
Чи заряджають GaN-зарядки швидше за звичайні
За великим рахунком це теж прийом маркетологів. Якщо звичайний і нітрид-галієвий адаптер має однакову потужність і обидва підтримують потрібний пристрої стандарт швидкого підживлення — вони зарядять гаджет за однаковий час.
Однак у сценаріях, коли заряджається вже не один, а два або більше пристроїв, GaN-адаптери, ймовірно, впораються швидше. На відміну від кремнієвих, вони не уповільнюють зарядку інших портів при підключенні додаткового гаджета з швидким підживленням і можуть заряджати по швидких протоколах всі девайси (якщо дозволяє максимальна потужність).
Певні обмеження все ж таки є. Як правило, у нітрид-галієвих зарядок прямо на корпусі вказані всі можливі комбінації підключень та потужність, яку вони здатні забезпечити у кожному конкретному сценарії. І ці списки у GaN завжди набагато ширші, ніж у звичайних адаптерів.
Які пристрої можна заряджати GaN-зарядками
Відмінність нітрид-галієвих адаптерів криється лише в типі використовуваного в силовій схемі транзистора, в іншому це ті самі зарядні пристрої. Як і звичайні, вони підходять для підживлення будь-яких смартфонів, планшетів, ноутбуків та інших гаджетів, що носяться. Якщо на адаптері є відповідний роз'єм — пристрій можна заряджати, а якщо також збігаються і підтримувані протоколи швидкого підживлення — процес буде прискорений.
Які бувають GaN-зарядки
На ринку представлена величезна кількість нітрид-галієвих адаптерів. За ключовим параметром потужності можливі версії від максимально портативних на 30 Вт до значних настільних на 300 Вт. Кількість портів зазвичай варіюється від одного до шести.
По формфактору найчастіше зустрічаються адаптери у вигляді блочка з вилкою, хоча є й моделі з виносним кабелем, який вставляється в розетку, в той час як сама зарядка розташовується на столі або поруч з потрібним вам місцем. Також існують гібридні варіанти з вбудованим пауербанком, який забезпечить енергією далеко від комунікацій і завжди буде заряджений, оскільки більшість часу підключений до розетки.
Яку GaN-зарядку купити
Компактні GaN-адаптери з одним портом
Дані моделі ідеально підійдуть як окрема зарядка під конкретний пристрій, наприклад смартфон. У такому разі навіть при потужності в 30-45 Вт адаптер буде дуже мініатюрним — трохи більше за саму вилку. Отже, носити його з собою буде максимально зручно.
- Мережевий зарядний пристрій mini GaN, 20 Вт, з одним USB-C від Deppa, 1 105 рублів →
- Зарядний пристрій GaN 3 Fast Charger, 30 Вт, з одним USB-C від Baseus, 1332 рубля →
- Мережевий зарядний пристрій GaN II Neoxide, 20 Вт, з одним USB-C від Ugreen, 1535 рублів →
- Зарядний пристрій ST-UC30WCM GaN, 30 Вт, з одним USB-C від Satechi, 2412 рублів →
- Зарядний пристрій PowerPort Nano II GaN, 65 Вт, з одним USB-C від Anker, 3324 рубля →
Універсальні GaN-адаптери з кількома портами
З такими багатофункціональними варіантами можна відмовитися від окремих адаптерів для кожного пристрою і підживлювати все від однієї зарядки. А якщо більшість ваших гаджетів має роз'єм USB-C, то позбавтеся ще й клубка кабелів.
- Зарядний пристрій Core Charger Dual, 45 Вт, з двома USB-C від Commo, 2146 рублів →
- Зарядний пристрій GaN 5 Pro Fast Charger, 65 Вт, з двома USB-C та одним USB-A та кабелем від Baseus, 2 854 рубля →
- Зарядний пристрій GaN КeyCharger, 100 Вт, з трьома USB-C та одним USB-A від Commo, 3 910 рублів →
- Мережевий зарядний пристрій GaN Tech Fast Charger, 100 Вт, з трьома USB-C та одним USB-A від Ugreen, 5 693 рубля →
Настільні GaN-адаптери з мережним кабелем
Зручні зарядки для ситуацій, коли потрібно організувати підживлення девайсів на робочому місці або, наприклад, коли розетка знаходиться далеко від дивана. Такі адаптери зазвичай мають підвищену потужність, і їх вдасться використовувати для підживлення ноутбуків.
- Зарядний пристрій GaN 3 Pro, 65 Вт, з двома USB-C та двома USB-A, вбудованим мережним та знімним кабелем USB-C від Baseus, 3 845 рублів →
- Зарядний пристрій Station Charger, 100 Вт, з трьома USB-C та одним USB-A, знімним мережним кабелем від Commo, 4 400 рублів →
- Зарядний пристрій Desktop Charger, 165 Вт, на підставці з чотирма USB-C і знімним кабелем від Satechi, 8 575 рублів →
- Зарядний пристрій Desktop Charger, 200 Вт, з чотирма USB-C, двома USB-A та знімним мережним кабелем від Ugreen, 10 530 рублів →
- Зарядний пристрій GaN Charger, 200 Вт, на підставці з шістьма USB-C і знімним кабелем від Satechi, 15 670 →
