10元充电器不香?我花2百上氮化镓被嘲笑人傻钱多

重度依赖手机已经成为一种社会常态,很多人每天打开屏幕的次数不下百次。这让无数人患上了“电量焦虑”,插上充电器的那一刻才能得以平息。虽然每天都在用充电器,但我们似乎从来没有好好思考过充电器怎么才能变得更好用。今天聊一聊氮化镓(GaN),一项可能改变你对充电器认知的技术。

充电器拯救了人类,却被骂得很惨

近十年,手机、电脑等移动设备无论是技术、功能、设计还是体积等各个方面,都有了飞跃式的进步。而反观配套的充电器,功率确实越做越高,但体积和发热量却也随之增长。同时设备增多导致充电器数量增多,插线板承受了它这个年纪不该承受的重量,你们低头看看身边的插线板哪一个不是拥挤不堪。

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所以,消费者对充电器可以说是又爱又恨,大家确实很需要你,但却又说不出它有什么让人为之称赞的优点,反而吐槽居多。

目前而言,消费者对充电器的痛点在于数量多、体积大,在桌上占地方、出门携带麻烦

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虽然现在市面上有多口充电器,但每个口平均功率低、充电速度慢,并且充不了笔记本电脑等更大功率的设备。如果提高功率,又会让充电器体积变得很大、发热严重,很矛盾。

理想中的完美充电器应该是接口多、功率大,足够给多个设备同时快充,手机、平板、笔记本通吃,体积跟普通的单口充电器一样。这样无论是在固定场所还是出门在外,一个充电器就能满足所有移动设备的充电需求,带着还不累赘。

TA又改变了世界?氮化镓是何方神圣?

今年,一种新的充电科技逐渐进入消费者的视野——氮化镓,它的出现在死气沉沉的充电器行业掀起一股了前所未有的技术迭代浪潮,有些人说这就是未来完美充电器的解决方案。听起来很厉害,但氮化镓到底是个什么东东?

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充电系统可以类比为这样的一套系统:水龙头、水桶、水池。如何装满水池?打开水龙头?接满水桶?关闭水龙头?转移水桶到水池边?倒入水池这一系列动作循环往复即可。

那如果把水桶换成体积更小的水杯,如何保证装满水池的时间不变?答案是提高水龙头的开关频率,虽然单次运输的水变少,但同一时间内运输次数大幅增加,最后装满水池的时间就可以保持不变甚至缩短。

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仅作示意图,不代表实际电路

充电的原理大致上也是如此,打开开关管?装满原边变压器?关闭开关管?转移电能到副边?倒入电池,其中开关管和变压器就分别对应了上述的水龙头和水桶。因此提高开关管的开关频率,就可以用体积更小的变压器。而变压器恰好是充电器中体积最大的元器件之一,占据了内部相当大的空间,所以缩小变压器,也就能缩小充电器。

目前,开关管基本上都是硅和锗半导体材料,而且MOSFET这类开关管频率已经很高,提升空间很小,进一步提高频率也会带来更大的开关损耗,增加发热,降低效率,所以在硅半导体上继续做文章难度很大。

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氮化镓是一种可以代替硅、锗的新型半导体材料,由它制成的氮化镓开关管开关频率大幅度提高,损耗却更小。这样充电器就能够使用体积更小的变压器和其他电感元件,从而有效缩小体积、降低发热、提高效率。当然,这是理论上。

理想很丰满,现实很骨感?

说了这么多,氮化镓充电器最大的好处就一句话:同等功率下体积更小,同等体积下功率更大那么事实是不是如此呢?

正好手上有一些产品,先来对比紫米65W非氮化镓充电器和倍思65W氮化镓充电器。

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左:iPhone 6s  中:紫米  右:倍思氮化镓

很明显能看出来这3款充电器在体积上的区别,尽管倍思65W氮化镓充电器功率更大,但体积几乎比紫米65W普通充电器小了一半。

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左:紫米  右:倍思氮化镓

重量方面,倍思氮化镓充电器实测重量比紫米轻了22g,看来氮化镓带来的体积和重量福利还真不小。

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左:iPhone 6s  中:联想  右:倍思氮化镓