Công Nghệ Gallium Nitride - GaN | Ứng Dụng Của GaN Trong Cải Tiến Sạc Nhanh 

Công Nghệ GaN | Ứng Dụng Của GaN Trong Cải Tiến Sạc Nhanh 

Từ những năm đầu của thời đại đồ điện tử, các kĩ sư đã liên tục tìm kiếm các giải pháp tối ưu hóa hiệu năng của các bo mạch. Các ống chân không được sử dụng từ sớm nhưng chúng lại quá lớn và giá thành đắt đỏ khiến chúng nhanh chóng bị thay thế bởi các linh kiện gốc Silicon có kích thước nhỏ và hiệu năng vuơt trội hơn hẳn. Các đi-ốt, transistor Silicon là những linh kiện cơ bản trong mọi thiết bị công nghệ mà bạn đang sử dụng hiện nay.

Tuy vậy, cũng giống như ống bán dẫn, các linh kiện gốc Silicon đang dần đi đến giới hạn hiệu năng cũng như giá thành, dẫn đến nhu cầu về một chất liệu mới có thể tiếp tục đẩy cổng nghệ phát triển xa hơn mà vẫn giữ được giá rẻ.

Một trong những lựa chọn hàng đầu để thay thế Silicon là hợp chất Gallium Nitride (Ga-li-um Ni-trít)
Đây là hợp chất trong suốt như thủy tinh được nghiên cứu và đưa vào sử dụng từ những năm 1990 dưới dạng linh kiện mạch, mắt đọc Bluray hay các loại đi-ốt phát quang siêu sáng (LED) đang rất được ưa chuộng hiện nay.

Hình ảnh tinh thể Gallium Nitride (GaN) và các ứng dụng

Công nghệ sạc nhanh gần như đã trở thành một tính năng phải có của các mạch và bộ sạc hiện nay khi các thiết bị thông minh không ngừng nâng cao dung lượng pin cũng như tiêu thụ nhiều năng lượng hơn để phục vụ cho cấu hình của mình.

Để gia tăng công suất sạc, nhà sản xuất cần thêm rất nhiều linh kiện vào bộ sạc khiến chúng trở nên to lớn và cồng kềnh hơn rất nhiều. Trọng lượng nặng cũng khiến các bộ sạc này dễ dàng làm hỏng ổ điện nếu cắm sai cách hoặc dễ dàng rơi khỏi vị trí cắm .

Khi so sánh với Silicon, tinh thể GaN thể hiện hiệu suất hoạt động tốt hơn, đồng nghĩa với việc linh kiện GaN có thể hoạt động với số lượng ít mà vẫn cho hiệu quả bằng hoặc cao hơn linh kiện Silicon, giúp giảm bớt kích thước và trọng lượng cho các bộ sạc những vẫn giữ nguyên công suất.

Bộ sạc Anker PowerPort Atom PD1 có kích thước nhỏ hơn các bộ sạc laptop phổ thông 40% nhưng lại đạt hiệu suất và tốc độ sạc cao hơn đến 25%

Bộ sạc HyperJuice GaN có thể sạc đến 3 thiết bị cũng như cấp nguồn cho máy tính cùng lúc nhờ lõi GaN cho công suất lên đến 100W với kích thước chỉ bằng một tấm thẻ ATM

Thêm vào đó, GaN cũng có khả năng truyền dẫn tốt hơn Silicon giúp tối ưu dòng điện nhận vào. Các bộ sạc GaN sẽ hạn chế việc thất thoát điện do tỏa nhiệt, qua đó giúp giảm nhiệt độ khi nạp điện cũng như cải thiện tốc độ sạc lên đến 2.5 lần.  

Bộ sạc Xiaomi GaN 65W có kích thước chỉ bằng các sạc điện thoại 5V-1A thông thường nhưng có thể sạc đầy Xiaomi 10pro (sở hữu pin dung lượng 4500mah) chỉ trong 45 phút

Các transistor Silicon – bộ phận cơ bản cấu thành lên các chip xử lý từ cảm biến dòng điện trong các bộ sạc hay CPU của các máy tính chuyên đồ họa – có khả năng chịu nhiệt khá hạn chế. Bản thân Silicon cũng tỏa nhiệt rất nhiều khi vận hành khiến việc phát triển các thiết bị nhỏ gọn công suất cao với chip Silicon gặp nhiều khó khăn.

Bên cạnh khả năng giảm thiểu sự tỏa nhiệt do điện trở, bản thân GaN cũng là một chất chịu nhiệt cực tốt khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu trong sản xuất các chip xử lý làm việc trong môi trường nhiệt độ cao như bộ xử lý cho sạc nguồn lớn hay CPU cho các thiết bị cầm tay cấu hình cao. GaN giúp mở một giới hạn mới trong thiết kế chip và tăng cường hiệu suất cho các thiết bị kích thước nhỏ.

Các đặc tính vượt trội của GaN đang thu hút khá nhiều sự chú ý & đầu tư của các thương hiệu lớn

Ứng dụng GaN vào lĩnh vực linh kiện thông minh vẫn còn khá mới mẻ. Việc tái cơ cấu các dây chuyền sản suất linh kiện gốc Silicon để chuyển sang GaN vẫn còn đang ở bước đầu dẫn đến sản lượng hạn chế và giá thành cao. Tuy vậy, các sản phẩm sử dụng linh kiện gốc GaN đang dần khẳng định vị thế của mình trên thị trường cũng như có được sự yêu thích của người tiêu dùng.

Các thương hiệu điện tử & phụ kiện như Xiaomi, Baseus, Anker, Aukey & ... cũng đang liên tục đầu tư vào nghiên cứu và mở rộng các dòng sản phẩm GaN với hi vọng sẽ giúp công nghệ này trở thành tiêu chuẩn mới với giá thành rẻ trong tương lai gần.