Introducción a los cargadores GaN
En los últimos años se ha producido un rápido desarrollo de los teléfonos inteligentes. Mientras el rendimiento sigue avanzando rápidamente, los consumidores exigen ahora una mayor duración de la batería y una mejor capacidad de carga de sus teléfonos. Como resultado, nacieron los cargadores de nitruro de galio. Tienen características de frecuencia y densidad de potencia más altas, mayor eficiencia, mejor conductividad térmica y menor consumo de energía. Poco a poco se están convirtiendo en el cargador estándar de los teléfonos móviles.
¿Qué es un cargador Gan?
GaN → El nitruro de galio es un nuevo material semiconductor de tercera generación con alta resistencia, alta frecuencia, resistencia a altas temperaturas y propiedades químicas estables. El cargador fabricado con GaN tiene muchas ventajas, como una fácil disipación del calor, un tamaño reducido, bajas pérdidas y una gran potencia cuando se utiliza.
El cargador que utiliza tubo MOS de nitruro de galio puede aumentar la frecuencia de conmutación y reducir el volumen del producto en 30-60% (salida de puerto único) y el peso en 20-40% en comparación con los cargadores tradicionales de tubo MOS de silicio.
Los cargadores GaN están fabricados con material de nitruro de galio (GaN). El GaN es un nuevo tipo de material semiconductor de banda prohibida ancha con alta movilidad de electrones, alta conductividad térmica y alta resistencia a las averías eléctricas. Comparados con los cargadores tradicionales de silicio, los de GaN tienen muchas ventajas.
Ventajas de los cargadores GaN frente a los tradicionales
- Tamaño compacto
En comparación con los cargadores tradicionales, los cargadores GaN utilizan materiales semiconductores avanzados y un diseño de circuitos optimizado que reducen significativamente su tamaño sin dejar de garantizar su rendimiento. En general, su tamaño es aproximadamente la mitad que el de un cargador tradicional, lo que simplifica mucho su transporte o su colocación en bolsillos o mochilas para mayor comodidad.
- Carga rápida
Los cargadores de GaN presentan una excelente eficiencia de conversión de potencia y proporcionan más potencia de carga: algunos alcanzan los 200 W o incluso más, lo que reduce enormemente los tiempos de carga de teléfonos móviles, portátiles y otros dispositivos. Tomando como ejemplo un teléfono móvil con una batería de 4500mAh de capacidad, con un cargador de nitruro de galio se pueden cargar más de 80% en media hora.
- Ahorro de energía y bajo consumo
Debido a las propiedades de los materiales GaN, la pérdida de energía de los cargadores GaN es mínima durante el funcionamiento, lo que proporciona importantes ventajas de ahorro de costes y energía en comparación con los cargadores tradicionales: hasta 20% más de potencial de ahorro de energía en comparación con las soluciones de carga tradicionales. Los cargadores fabricados con GaN no sólo reducen la factura de la luz, sino que también ahorran energía y protegen el medio ambiente.
- Desvío flexible
El cargador GaN puede asignar de forma inteligente la potencia de carga en función del número y las necesidades de los dispositivos conectados; por ejemplo, cuando se cargan dos teléfonos móviles a la vez, el cargador puede suministrar 65 W a uno y 27 W al otro, lo que garantiza que cada uno pueda cargarse a una velocidad acelerada.
- Potente rendimiento
Los cargadores de GaN tienen una buena resistencia a las altas temperaturas y los altos voltajes y pueden mantener un funcionamiento estable en condiciones de trabajo duras. Su vida útil suele ser más del doble que la de los cargadores tradicionales, lo que reduce los problemas de sustitución frecuente de los cargadores.
- Baja interferencia electromagnética
Los cargadores de nitruro de galio generan relativamente pocas radiaciones electromagnéticas durante su funcionamiento y tienen interferencias mínimas con los dispositivos electrónicos circundantes, como auriculares inalámbricos y altavoces Bluetooth, lo que garantiza el uso normal de estos aparatos.
- Amplio rango de adaptabilidad de voltaje
Los cargadores de nitruro de galio pueden adaptarse a una amplia gama de tensiones de 100 V a 240 V. Ya sea en el entorno de la red eléctrica de distintas regiones del país o en el extranjero, pueden cargar los dispositivos con normalidad sin preocuparse por los desajustes de tensión.
Consejos cálidos:
Cuando se utiliza un cargador de nitruro de galio, es necesario utilizar un cable de carga rápida para que el teléfono móvil o el soporte de carga inalámbrica alcancen las funciones de carga rápida o carga superrápida.
¿Cómo funcionan los cargadores GaN?
Los cargadores de nitruro de galio funcionan gracias a su movilidad de electrones y estabilidad de temperatura superiores, lo que hace que el uso del material de nitruro de galio sea más ventajoso en dispositivos de potencia en condiciones de potencia similares que sus competidores en términos de tamaño, velocidad, tiempos de carga, longevidad y vida útil.
En concreto, éste es el principio de funcionamiento de un cargador GaN:
Interfaz de entrada de alimentación: Conecta el adaptador de corriente alterna directamente a una toma de corriente alterna y utiliza su extremo de salida para conectarlo directamente a la interfaz de entrada del cargador.
Circuito rectificador: Un cargador convierte la electricidad de corriente alterna en corriente continua mediante un circuito rectificador.
Circuito de control de carga: Este circuito se encarga de gestionar todos los aspectos del proceso de carga, incluida la corriente y el tiempo de carga.
Circuito de conversión de potencia: Cuando los circuitos de control de carga transforman la corriente continua para que sea compatible con diversos dispositivos, necesitan la ayuda de un circuito de conversión de potencia para este proceso.
Interfaz de conexión del dispositivo de carga: Una vez finalizada la carga, se suministra corriente a través de una interfaz de conexión del dispositivo para completar su proceso de carga.
Algunas de las principales marcas de cargadores GaN
Anker-Los cargadores de Anker son conocidos por su rendimiento y experiencia de uso superiores
Baseus- Baseus ofrece cargadores GaN rentables, ideales para la carga rápida con múltiples interfaces.
UGREEN - Los cargadores de UGREEN son conocidos por su fiabilidad y seguridad
Nubia - El diseño del cargador de Nubia es innovador e ideal para jóvenes y jugadores de esports
CUKTECH - Los cargadores de CUKTECH son reconocidos desde hace tiempo por su tecnología punta y su rápida velocidad de carga.
Huawei - Los cargadores de Huawei están diseñados específicamente para sus propios dispositivos y ofrecen soluciones de carga rápida
Xiaomi - Los cargadores de Xiaomi son populares por su alta rentabilidad y excelente rendimiento
Romoss - Los cargadores Romoss son conocidos por su resistencia y portabilidad, ideales para salir de excursión
Pisen - Pisen ofrece cargadores de nitruro de galio económicos para usuarios con presupuestos ajustados
Torras- Los cargadores Torras son populares por su diseño único y su rendimiento excepcional
Cómo elegir el cargador GaN adecuado para sus dispositivos
- Potencia
De hecho, además de para cargar teléfonos móviles, la mayoría de la gente compra cargadores GaN para reducir la carga del portátil. La mayoría de los cargadores estándar para portátiles son como "ladrillos", voluminosos y pesados, y nadie quiere cargar con un ladrillo extra cuando sale. Hoy en día, muchos portátiles finos y ligeros suelen tener una potencia de carga de 65W, así que si quieres reducir la carga de tu portátil, es recomendable elegir un cargador GaN.
En general, los cargadores GaN son retrocompatibles con varios dispositivos. No solo los teléfonos móviles, sino también las tabletas, Switch y otros dispositivos pueden adaptarse a su potencia nominal para la carga rápida, lo que significa que la compra de un cargador puede resolver las necesidades de carga rápida de varios dispositivos al mismo tiempo.
- Si el protocolo de carga rápida coincide
Para experimentar la carga rápida, no puedes comprar un cargador al azar. También hay que ver qué protocolos de carga rápida admite el cargador. Los principales protocolos de carga rápida con los que todo el mundo está familiarizado son QC y PD. Además, hay algunos protocolos privados de varias marcas, como el protocolo VOOC de OPPO, FCP/SCP de Huawei, etc. Todos los cargadores GaN del mercado son compatibles con los protocolos QC y PD, pero la mayoría de los protocolos privados sólo son compatibles con algunos de ellos.
- ¿Las potencias de la interfaz son las mismas?
En general, los cargadores GaN se pueden dividir en las categorías de puerto único, puerto doble y puerto triple. Los cargadores de un solo puerto sólo disponen de una interfaz; en estos casos, basta con centrarse en su protocolo, mientras que los modelos multipuerto presentan problemas adicionales que deben tenerse muy en cuenta a la hora de comprarlos.
Los cargadores de doble puerto, comúnmente conocidos como dispositivos 1A1C, cuentan con un puerto USB-C y un puerto USB-A con diferentes configuraciones de potencia. Algunos productos GaN no admiten modos de carga rápida simultánea, lo que significa que cargar dos dispositivos al mismo tiempo se convertirá simplemente en el modo de carga estándar.
Los cargadores de tres puertos suelen dividirse en dos grupos, 2C1A y 2A1C; estos cargadores contienen dos interfaces USB-C y una USB-A o dos interfaces USB-A y una USB-C, y proporcionan tres cargas simultáneas con una potencia que no supera los 65 W en total. Aunque se pueden cargar varios dispositivos simultáneamente con este tipo de cargador, su capacidad para hacerlo puede disminuir a medida que se conectan más dispositivos simultáneamente, lo que reduce la potencia de carga total a 65 W como máximo.
Quien necesite un cargador de nitruro de galio para cargar varios dispositivos al mismo tiempo debe evaluar cuidadosamente sus necesidades a la hora de comprar. Si no hay ningún requisito concreto, no cargue varios puertos simultáneamente.
- Elija una marca fiable
La calidad de los cargadores GaN del mercado varía mucho. Una vez determinadas sus necesidades, es más importante elegir productos fabricados por marcas y fabricantes habituales. No hay forma de confirmar la calidad de los cargadores de nitruro de galio lanzados por pequeñas fábricas desconocidas, y no hay garantía posterior tras la compra, así que no los compre baratos.
Por último, cuando compre un cargador de nitruro de galio, tenga claro qué va a hacer con él para poder aprovecharlo al máximo.
El futuro de la carga rápida con tecnología GaN
La tecnología GaN ha reducido enormemente el tamaño y la potencia de salida de los cargadores USB-C al tiempo que ha aumentado la potencia de salida. Grandes marcas como Apple, Samsung, Dell, HP, Razer, Asus y Anker han adoptado GaN para cargadores compactos capaces de suministrar hasta 300 W de potencia de salida. Además, la marca GaN se ha convertido en parte integrante de las estrategias de marca de los productos al incluir cargadores "Powered by GaN" de las principales marcas de consumo.
Los adaptadores y cargadores USB-C alimentados con GaN pronto dominarán el mercado, proporcionando soluciones compactas de alto rendimiento con una eficiencia energética y una sostenibilidad medioambiental óptimas. Se prevé que las aplicaciones de consumo representen 52% del mercado de dispositivos GaN en 2030, una prueba más de que su papel es fundamental en los procesos de descarbonización y digitalización.
Conclusión
En resumen, los cargadores GaN son un tipo innovador de cargador que consigue una mayor densidad de potencia, eficiencia de conversión y capacidad de frecuencia de funcionamiento mediante el uso de materiales GaN. En comparación con los cargadores normales, los cargadores GaN tienen velocidades de carga más rápidas, mayor eficiencia de carga, un tamaño más pequeño y ligero y una salida de corriente más estable. Aunque los cargadores GaN son más caros, esta tecnología tiene amplias perspectivas de desarrollo y se espera que su uso se generalice en el futuro.
