一篇文章带你看懂氮化镓、买对「氮化镓」充电器~
十年前,洗衣机上市,你说洗不干净,犹豫了十年,结果比别人多用手洗了十年衣服。十年前太阳能燃气热水器上市,你说骗人的不好用,结果多花了十年电费洗澡。十年前楼房开盘上市,有人说房价会跌,结果房价翻了10倍。如今,氮化镓充电器就是流行趋势,别再用祖传的“五福一安”。请别再犹豫,赶紧为你的手机配上氮化镓充电器吧!
介绍GaN之前,小编先科普一下开关电源,充电器先将220V交流电通过整流电路变成高压直流电,然后再通过开关管变成高频高压脉冲,之后再通过变压器变成低压脉冲,低压的具体数值取决于被充电设备需要的电压。最后,低压脉冲经过整流、稳压电路,变成相应的直流电。也就是说,从220V交流电到5V直流电的过程主要会经过整流电路、变压器、稳压电路等,充电器起到改变了电能的形态作用。
(图片来自:充电头网)
GaN充电头只是将开关电源中的功率器件从上代的Si材料,更换为GaN材料,因此原理基本一致。下图是开关电源的工作原理,简单来说充电头的工作流程就是——将220V交流电进行滤波,之后将交流转换为直流,再通过调整电流频率等方式,将220V交流电变为5V直流电,为手机充电。
之所以叫这种电源叫做开关电源,是因为整个电路采用开关来了来控制功率大小,将GaN用做开关与Mos管等功率器件,正是目前GaN充电头的改进点。
一、氮化镓是什么
氮化镓是一种无机物,化学式GaN,是氮和镓的化合物。氮化镓GaN是一种更好的新型材料而且能够替代硅和锗的第三代半导体材料,由它制成的氮化镓GaN开关管开关频率可以大幅度提高,能够达到100kHz至10MHz,并且损耗更小。
氮化镓GaN充电器小的关键因素是大大提高了开关频率。开关频率越高,体积可以做得更小。所以用了氮化镓GaN开关管的充电器在功率一定情况下,可以使用体积更小的变压器和电容等器件,因此这也是氮化镓充电器可以做到这么小的原因。
GaN材料的优势可参考下图
(图片来自微信公众号:保利基金)
因为GaN的上述优点,所以如今的充电头可以做得越来越小,功率密度做得越来越高。
缺点:氮化镓不存在于自然界,只能在最先进的实验室中制成。氮化镓作为新型第三代化合物,合成环境要求很高,制造成本高成为氮化镓充电器主要缺点。从制造工艺上讲,氮化镓没有液态,不能使用单晶硅的传统直拉法拉出单晶,纯靠气体反应合成。目前市面上量产的氮化镓充电器普遍比普通充电器的价格贵至少50%!
二、氮化镓充电器运用
目前已有数十家主流电源厂商开辟了氮化镓快充产品线,推出的氮化镓快充新品多达数百款。苹果、华为、小米、三星、中兴、OPPO、vivo、魅族、努比亚、魅族、iQOO、realme、戴尔、联想等多家知名手机/笔电品牌也先后入局。
介绍充电头之前,先简单介绍一下目前的主流快充协议,下文就不再介绍。简单来说,苹果手机的充电头为PD协议,华为手机的18W充电头大部分是FCP充电协议,华为22.5W充电头为SCP充电协议,三星15W充电头大部分为AFC协议,高通方案手机的9V充电器一般支持QC协议。
GaN Pro搭载了努比亚最新研发的Neocharge快充技术,不仅实现了更快速度,更将温控和体积进行了进一步升级,实现双口65W盲插。兼容PC/QC/SCP/FCP/AFC等主流快充协议,折叠式插头设计,轻松收纳。
这款充电器USB-C口支持最大65W PD快充输出,适配市面上绝大部分笔记本使用,USB-A接口支持30W多协议快充,适合手机、平板等设备。双口同时输出功率策略为45W+18W,双口同时输出最大功率63W。实际上两个设备同时充电都能享受到快充,三台设备也可以同时充电,但只有USB-C可以享受45W快充。
绿联65W 4C口氮化镓快充充电器整体电路采用开关电源和四路DC-DC架构。其中开关电源部分,由PI高集成主控芯片SC1936C和恒泰柯同步整流MOS组成,定压输出。
充电器造型方正小巧,正背面激光纹理工艺处理,增加手感和美感;输入端配备可折叠插脚,输出端虽都是USB-C接口,但设计了区别标识。产品整体便携便用,性能强悍,满满的商务风。
安克这款65W充电器采用时下热门柱状造型加2C1A接口配置,扩大目标群体。产品外观依旧极具辨识度,配备折叠插脚方便用户携带外出。
整体兼容QC、AFC、FCP、SCP、PE2.0、PD3.0、PPS全主流快充协议,可以满足市面上绝大多数品牌设备快充需求,作为一款65W级多口充电器,安克这款充电器不仅颜值高而且非常小巧,尺寸仅为66*29*38mm,可为多台设备同时充电,方便商务人士出行。
这款氮化镓充电器机身光滑简洁,边角圆润,配备可折叠插脚和双C输出口,整体十分小巧。C1和C2口分别支持最大65W/45W和18W快充,支持45W+18W双口同时快充策略,满足笔电和手机同时快充需求。
联想作为PC界的老牌大厂,在3C周边配件领域也节节开花,截止到目前已经推出了多款内置氮化镓元器件的充电器。
小米 65W氮化镓充电器被称为真香氮化镓充电器,因为其体积非常小,并且支持65W充电功率,可以满足大部分用户从手机到笔电的充电需求。
这款氮化镓充电器,身材稍长,插脚折叠更加友好,同时新增USB-A接口,功率保持在65W,并且加入了小米系11V5A档位的支持。比上一代小米氮化镓充电器多出了USB-A接口可以为用户多设备充电提供方便。
绿巨能65W大功率输出的氮化镓充电器,并且配备了多接口设计,来为手里有着包括笔记本电脑在内的多设备用户提供充电解决方案。表层高光亮面工艺+几何菱形设计美感与手感兼具。
90°折叠脚设计,收放自如。绿巨能65W氮化镓充电器适合手里有多台设备的用户,65W大功率加3接口配置,可以满足设备的充电需求。
倍思氮化镓充电器外观继承家族特色,用料十足,性能强劲。有黑白两种经典颜色,机身相对圆润,充电器采用PC塑料外壳,机身表面哑光质感,不易沾染指纹。充电器的体积非常小巧,体积35*30*80mm。对比初代GaN,双口Type-C版充电器在单口使用时,可盲插支持65W功率。在插脚处又采用了钢琴烤漆处理,使得整体机身有撞色设计,针对细分用户进行差异化竞争。
这款充电器协议和档位非常齐全,相对三孔充电器少了一个接口,体积做小、插脚不可折叠,价格也更实惠,更加适合轻量用户使用,定位人群更多的是面向居家、白领办公人士。
紫米这款氮化镓65W充电器表面采用了亮面和哑光撞色处理,看上去十分别致。充电器体积72*31*31mm,修长小巧,配备折叠插脚,外出携带方便。支持Samsung 5V2A、DCP协议,以及QC2.0/3.0、AFC、PD3.0、PPS快充协议。支持米系独有11V5A快充,无论是米系手机和笔电都能很好兼容。
这几款产品的相关参数,小编已经整合在下面👇🏻这张表里,让大家更直观做比较,大家可以按需购买~
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