شارژر GaN و تفاوت آن با سایر شارژرها

شارژر گان

با افزایش نیاز روز افزون ما به دستگاه‌های الکترونیکی، شارژرها به عضو جدایی‌ناپذیر از زندگی روزمره ما تبدیل شده‌اند. با پیشرفت تکنولوژی شارژ گوشی‌ها و افزایش تقاضا برای شارژ سریع (فست شارژ)، آداپتور شارژ آن‌ها بزرگتر از قبل شده است. باید گفت که هرچه توان خروجی شارژرها بالاتر باشد، ابعاد بزرگتری هم خواهند داشت. این موضوع یعنی افزایش حجم و همینطور ابعاد شارژر، حمل آن را سخت‌تر کرده است. از همین رو مهندسان این حوزه به فکر پیدا کردن راهی برای حل این مشکل افتادند و در نهایت توانستند شارژرهایی را تحت عنوان شارژر GaN تولید و روانه بازار کنند.

شارژر GaN چیست؟

برای اولین بار در سال 2020، یک شارژر مجهز به فناوری GaN در رویداد CES معرفی شد. این فناوری به شدت مورد استقبال قرار گرفت. برخلاف شارژر‌های قبلی که همگی دارای ترکیبات شیمیایی سیلیکونی بودند، در این شارژر از ترکیب جدیدی به نام GaN یا گالیم نیترید استفاده شده بود. «گالیم نیترید» ماده‌ای منحصر به ‌فرد و کریستال مانندی است که می‌تواند ولتاژهای بسیار بالا را هدایت کند. البته باید گفت که از این ترکیب پیش‌تر نیز برای ساخت LEDها استفاده می‌شد و در زمان معرفی این دسته از شارژرها، ماده‌ای شناخته شده بود ولی تا آن روز در هیچ شارژری مورد استفاده قرار نگرفته بود. در واقع از سال 1980 تنها از سیلیکون به عنوان ماده مصرفی در ترانزیستورهای شارژرها استفاده می‌شد. «سیلیکون» جریان الکتریسیته را به خوبی هدایت می‌کند و از آن‌جایی که تولید آن هزینه تمام شده پایینی دارد، قیمت مقرون به صرفه‌ای هم دارد. اما شارژرهای سیلیکونی یک مشکل اساسی داشتند و آن هم تولید گرما بود که با معرفی فناوری فست شارژ بیشتر از قبل چالش‌ساز شد. تولیدکنندگان مجبور بودند که قطعات داخلی شارژر را با فاصله بیشتری از هم قرار دهند تا گرمای کمتری تولید شود و همین موضوع بزرگ‌تر شدن شارژرها را به دنبال داشت.

مزایای شارژر GaN نسبت به شارژرهای معمولی

شارژرهایی که با استفاده از ماده نیمه رسانای GaN تولید می‌شوند، مزایای بسیار زیادی نسبت به شارژرهای سیلیکونی دارند. شارژرهای گان در فرایند تولید به تعداد قطعات کمتری نیاز دارند که این به معنی فضای بیشتر برای گردش هوا در داخل آداپتور است. از همین رو شارژرهای GaN از تهویه هوای بهتری نسبت به شارژرهای معمولی برخوردار هستند و به قطعات خنک‌کننده زیادی در داخل بدنه شارژر نیاز ندارند. این نوع طراحی باعث می‌شود که اندازه کلی شارژر کوچک‌تر شده و در داخل شارژر ترانزیستورها با فاصله کمتری در کنار یکدیگر قرار بگیرند. فاصله کم بین قطعات شارژر، باعث می‌شود سرعت و عملکرد کلی شارژر نسبت به شارژرهای سیلیکونی بیشتر باشد. همچنین این امر باعث افزایش راندمان کاری شارژر می‌شود. مزیت دیگر این نوع شارژرها، انتقال جریان با ولتاژهای بالاتر است که باعث می‌شود در مقایسه با یک شارژر سیلیکونی در یک جریان مشابه، با سرعت بیشتری گوشی را شارژ کنند. این نکته را هم باید اضافه کرد که شارژرهای GaN در مقایسه با شارژرهای سیلیکونی برای تکمیل ظرفیت باتری موبایل‌ها، انرژی کمتری مصرف می‌کنند.

معایب شارژر GaN نسبت به شارژرهای دیگر

قیمت شارژر‌های سیلیکونی بسیار مناسب است. همین موضوع باعث محبوبیت این دسته از شارژرها در طی سال‌های گذشته بود. در مقابل، شارژرهای گان، قیمت بالاتری دارند و همین مورد به تنهایی باعث شده است که بازار از تمامی مزایای آن چشم‌پوشی کند و همچنان استفاده از شارژرهای سیلیکونی را ترجیح دهد. علت گران‌تر بودن شارژرهای GaN به دلیل قیمت بالاتر ماده نیمه رسانای گالیم نیترید نسبت به سیلیکون است. به همین دلیل هنوز شرکت‌های تولیدکننده موبایل و لوازم جانبی، ترجیح می‌دهند از سیلیکون، که صرفه اقتصادی بیشتری دارد، استفاده کنند و سراغ GaN نروند. با این حال احتمال می‌رود که در سال‌های آینده با افزایش تقاضا برای شارژرهای GaN، این دسته شارژرها جایگزین شارژرهای سیلیکونی شوند.

شارژر GaN ارزش خرید دارد یا خیر؟

مزایا و چالش‌‍های شارژر GaN در این مقاله مطرح شد. همانطور که گفته شد شارژرهای گان در ابتدای راه هستند و هنوز شرکت‌های بزرگ و تولیدکننده‌های گوشی‌های تلفن همراه سراغ استفاده از این نوع شارژرها در گوشی‌های خود نرفته‌اند. از سوی دیگر تعداد شرکت‌هایی که شارژر GaN تولید می‌کنند هم محدود است و به همین دلیل شارژرهای گان، بیشتر به عنوان لوازم جانبی لوکس در نظر گرفته می‌شوند. اگر مشکلی با قیمت‌های این شارژر جادویی ندارد و دوست دارید که یک شارژر سریع، ایمن و با راندمان کاری بالاتر از شارژرهای معمولی داشته باشید، احتمالا هرگز از خرید شارژرهای GaN پشیمان نخواهید شد.

سخن پایانی

ماده نیمه رسانای گالیم نیترید در سال‌های اخیر مورد استقبال شرکت‌های تولیدکننده لوازم الکترونیکی قرار گرفته است و کم کم در حال پیدا کردن جایگاه خود در بین صنعت نیمه هادی‌ها است. شارژرهای GaN که نسل جدید آداپتور شارژر هستند، به تازگی وارد بازار شده‌اند. به تدریج شرکت های مختلف و معتبری در حال تولید این دسته از شارژرها هستند. البته هنوز قیمت شارژرهای گان نسبت به شارژرهای معمولی بالاتر است و به همین دلیل این نوع شارژرها هنوز نتوانسته‌اند جای خود را بین کاربران پیدا کنند. بنابراین جزو محصولات لوکس و گران قیمت به حساب می‌آیند.