Introdução aos carregadores GaN
Nos últimos anos, assistiu-se a um rápido desenvolvimento dos telemóveis inteligentes. Enquanto o desempenho continua a avançar rapidamente, os consumidores exigem agora uma maior duração da bateria e uma melhor capacidade de carregamento dos seus telemóveis. Como resultado, nasceram os carregadores de nitreto de gálio. Têm caraterísticas de frequência e densidade de potência mais elevadas, maior eficiência, melhor condutividade térmica e menor consumo de energia. Estão a tornar-se gradualmente o carregador padrão para telemóveis.
O que é um carregador Gan?
GaN → Nitreto de gálio é um novo material semicondutor de terceira geração com alta resistência, alta frequência, resistência a altas temperaturas e propriedades químicas estáveis. O carregador feito de GaN tem muitas vantagens, tais como fácil dissipação de calor, tamanho pequeno, baixa perda e alta potência quando utilizado.
O carregador que utiliza o tubo MOS de nitreto de gálio pode aumentar a frequência de comutação e reduzir o volume do produto em 30-60% (saída de porta única) e o peso em 20-40% em comparação com os carregadores tradicionais de tubo MOS de silício.
Os carregadores GaN são feitos de material de nitreto de gálio (GaN). O GaN é um novo tipo de material semicondutor de banda larga com elevada mobilidade de electrões, elevada condutividade térmica e elevada resistência à rutura eléctrica. Em comparação com os carregadores tradicionais à base de silício, os carregadores de GaN têm muitas vantagens.
Vantagens dos carregadores GaN em relação aos carregadores tradicionais
- Tamanho compacto
Em comparação com os carregadores tradicionais, os carregadores GaN utilizam materiais semicondutores avançados e um design de circuito optimizado que reduzem significativamente o seu tamanho, garantindo simultaneamente o desempenho. Em geral, o seu tamanho é cerca de metade do de um carregador tradicional, tornando-o muito mais simples de transportar ou colocar em bolsos ou mochilas para maior comodidade.
- Carregamento rápido
Os carregadores GaN apresentam uma excelente eficiência de conversão de energia e fornecem uma maior potência de carregamento - alguns atingem 200 W ou mesmo uma potência de carregamento superior, o que diminui consideravelmente os tempos de carregamento de telemóveis, computadores portáteis e outros dispositivos. Tomando como exemplo um telemóvel com uma bateria de 4500mAh, um carregador de nitreto de gálio pode carregar mais de 80% em meia hora.
- Poupança de energia e baixo consumo
Devido às propriedades dos materiais GaN, a perda de energia dos carregadores GaN é mínima durante o funcionamento, proporcionando vantagens significativas em termos de custos e de poupança de energia em comparação com os carregadores tradicionais - até 20% mais potencial de poupança de energia em comparação com as soluções de carregamento tradicionais. Os carregadores fabricados com GaN não só podem reduzir as facturas de eletricidade, como também conservam a energia e protegem o ambiente!
- Desvio flexível
O carregador GaN pode atribuir de forma inteligente a potência de carregamento com base no número e nas necessidades dos dispositivos ligados, por exemplo, ao carregar dois telemóveis em simultâneo, o carregador pode fornecer 65 W a um e 27 W ao outro, garantindo que cada um pode carregar a uma velocidade acelerada.
- Desempenho potente
Os carregadores GaN têm boa resistência a altas temperaturas e alta tensão e podem manter um funcionamento estável em condições de trabalho difíceis. A sua vida útil é muitas vezes superior ao dobro da dos carregadores tradicionais, reduzindo o problema da substituição frequente dos carregadores.
- Baixa interferência electromagnética
Os carregadores de nitreto de gálio geram relativamente pouca radiação electromagnética quando funcionam e têm uma interferência mínima nos dispositivos electrónicos circundantes, como auscultadores sem fios e altifalantes Bluetooth, garantindo a utilização normal destes dispositivos.
- Ampla gama de adaptabilidade de tensão
Os carregadores de nitreto de gálio podem adaptar-se a uma vasta gama de tensões de 100V - 240V. Quer seja no ambiente da rede eléctrica em diferentes regiões do país ou no estrangeiro, podem carregar dispositivos normalmente sem se preocuparem com o desfasamento da tensão.
Dicas quentes:
Quando utilizar um carregador de nitreto de gálio, deve ser utilizado um cabo de carregamento rápido para permitir que o telemóvel ou o suporte de carregamento sem fios atinjam as funções de carregamento rápido ou de carregamento super-rápido.
Como é que os carregadores GaN funcionam?
Os carregadores de nitreto de gálio funcionam com base na sua mobilidade superior de electrões e na estabilidade da temperatura, tornando a utilização do material de nitreto de gálio mais vantajosa em dispositivos de potência em condições de potência semelhantes às dos seus concorrentes em termos de dimensão, velocidade, tempos de carregamento, longevidade e tempo de vida.
Para ser mais específico, eis o princípio de funcionamento de um carregador GaN:
Interface de entrada de alimentação: Ligue o adaptador de corrente alternada diretamente a uma tomada de corrente alternada e utilize a sua extremidade de saída para ligar diretamente à interface de entrada do carregador.
Circuito retificador: Um carregador converte eletricidade AC em eletricidade DC através de um circuito retificador.
Circuito de controlo do carregamento: Este circuito é responsável pela gestão de todos os aspectos do processo de carregamento, incluindo a corrente e o tempo de carregamento.
Circuito de conversão de energia: Quando os circuitos de controlo de carga transformam a energia CC para serem compatíveis com vários dispositivos, necessitam da ajuda de um circuito de conversão de energia para este processo.
Interface de ligação do dispositivo de carregamento: Quando o carregamento estiver concluído, a corrente é fornecida através de uma interface de ligação do dispositivo para completar o seu processo de carregamento.
Algumas das principais marcas de carregadores GaN
Anker-Os carregadores da Anker são conhecidos pelo seu desempenho superior e pela sua experiência de utilização
Baseus- A Baseus fornece carregadores GaN económicos que são ideais para o carregamento rápido com múltiplas interfaces.
VERDE - Os carregadores da UGREEN são conhecidos pela sua fiabilidade e segurança
Núbia - O design do carregador da Nubia é inovador e ideal para jovens e jogadores de desportos electrónicos
CUKTECH - Os carregadores da CUKTECH são reconhecidos há muito tempo pela sua tecnologia de ponta e velocidade de carregamento rápida
Huawei - Os carregadores da Huawei são concebidos especificamente para os seus próprios dispositivos, fornecendo soluções de carregamento rápido
Xiaomi - Os carregadores da Xiaomi são populares pela sua elevada relação custo-eficácia e excelente desempenho
Romoss - Os carregadores Romoss são conhecidos pela sua resistência e portabilidade, ideais para passeios
Pisen - A Pisen oferece carregadores de nitreto de gálio económicos e adequados para utilizadores com orçamentos apertados
Torras- Os carregadores Torras são populares pelo seu design único e desempenho excecional
Escolher o carregador GaN certo para os seus dispositivos
- Potência
De facto, para além de carregarem os telemóveis, a maioria das pessoas compra carregadores GaN para reduzir o peso do portátil. A maioria dos carregadores de portátil normais são como "tijolos", volumosos e pesados, e ninguém quer carregar um tijolo extra quando sai. Hoje em dia, muitos portáteis finos e leves têm geralmente uma potência de carregamento de 65W, por isso, se quiser reduzir a carga sobre o seu portátil, recomenda-se a escolha de um carregador GaN.
Geralmente, os carregadores GaN são compatíveis com vários dispositivos. Não só os telemóveis, mas também os tablets, o Switch e outros dispositivos podem ser adaptados à sua potência nominal para carregamento rápido, o que significa que a compra de um carregador pode resolver as necessidades de carregamento rápido de vários dispositivos ao mesmo tempo.
- Se o protocolo de carregamento rápido corresponde
Para experimentar o carregamento rápido, não pode simplesmente comprar um carregador ao acaso. Também precisa de ver quais os protocolos de carregamento rápido que o carregador suporta. Os principais protocolos de carregamento rápido com que toda a gente está familiarizada são o QC e o PD. Além disso, existem alguns protocolos privados de várias marcas, como o protocolo VOOC da OPPO, o FCP/SCP da Huawei, etc. Todos os carregadores GaN no mercado suportam os protocolos QC e PD, mas, no que respeita aos protocolos privados, a maioria deles suporta apenas alguns deles.
- As potências da interface são as mesmas?
Os carregadores GaN podem geralmente ser divididos em categorias de porta única, porta dupla e porta tripla. Os carregadores de porta única possuem apenas uma interface; nestes casos, basta concentrar-se no seu protocolo; enquanto os modelos de porta múltipla apresentam questões adicionais que devem ser cuidadosamente consideradas aquando da compra.
Os carregadores de porta dupla, normalmente designados por dispositivos 1A1C, incluem uma porta USB-C e uma porta USB-A com diferentes configurações de alimentação. Alguns produtos GaN não suportam modos de carregamento rápido simultâneos, o que significa que carregar dois dispositivos ao mesmo tempo se tornará apenas o modo de carregamento padrão.
Os carregadores de três portas dividem-se normalmente em dois grupos, 2C1A e 2A1C; estes carregadores contêm duas interfaces USB-C e uma USB-A ou duas interfaces USB-A e uma USB-C, proporcionando três carregamentos simultâneos com uma potência que não excede 65 W no total. Embora seja possível carregar vários dispositivos em simultâneo com este tipo de carregador, a sua capacidade para o fazer pode diminuir à medida que mais dispositivos são ligados em simultâneo, reduzindo a potência total de carregamento para um máximo de 65 W.
Quem precisar de um carregador de nitreto de gálio para carregar vários aparelhos ao mesmo tempo deve avaliar cuidadosamente as suas necessidades aquando da compra. Se não houver um requisito específico, não carregue várias portas em simultâneo.
- Escolha uma marca fiável
A qualidade dos carregadores GaN no mercado é muito variável. Depois de determinar as suas necessidades, é mais importante escolher produtos produzidos por marcas e fabricantes regulares. Não há forma de confirmar a qualidade dos carregadores de nitreto de gálio lançados por pequenas fábricas desconhecidas, e não há garantia subsequente após a compra, por isso não os compre a baixo preço.
Por fim, ao comprar um carregador de nitreto de gálio, saiba claramente o que vai fazer com ele para o utilizar da melhor forma possível.
Futuro do carregamento rápido com a tecnologia GaN
A tecnologia GaN reduziu consideravelmente o tamanho e a potência de saída dos carregadores USB-C, aumentando simultaneamente a potência de saída. Marcas de topo como a Apple, Samsung, Dell, HP, Razer, Asus e Anker adoptaram o GaN para carregadores compactos capazes de fornecer até 300 W de potência de saída. Além disso, a marca GaN tornou-se parte integrante das estratégias de marca de produtos, apresentando carregadores "Powered by GaN" das principais marcas de consumo.
Os adaptadores e carregadores USB-C alimentados por GaN em breve dominarão o mercado, fornecendo soluções compactas com alto rendimento com eficiência energética e sustentabilidade ambiental ideais. Prevê-se que as aplicações de consumo representem 52% do mercado de dispositivos GaN até 2030 - mais uma prova de que o seu papel é central nos processos de descarbonização e digitalização.
Conclusão
Em resumo, os carregadores GaN são um tipo inovador de carregador que atinge uma maior densidade de potência, eficiência de conversão e capacidades de frequência de funcionamento através da utilização de materiais GaN. Em comparação com os carregadores normais, os carregadores GaN têm velocidades de carregamento mais rápidas, maior eficiência de carregamento, dimensões mais pequenas e mais leves e uma saída de corrente mais estável. Embora os carregadores GaN sejam mais caros, esta tecnologia tem amplas perspectivas de desenvolvimento e espera-se que venha a ser mais amplamente utilizada no futuro.
