小体积大功率 氮化镓充电器成手机厂商追逐的新焦点

投稿时间:2020-07-28  消息来源:  提交者:沛文

(高靖宇/文)随着多款100W快充手机的发布,也让氮化镓充电器的热度再度提升。KcI蔷薇网

7月15日,OPPO发布125W超级闪充,同时推出三款氮化镓充电器,其中新一代50W超闪饼干充电器机身厚度仅10mm,格外吸引眼球。KcI蔷薇网

小体积大功率 氮化镓充电器成手机厂商追逐的新焦点

7月18日,一家名为SHARGE闪极的创业公司也发布了一款100W氮化镓四口充电器(3C1A),这家公司还获得了前魅族副总裁李楠的投资。KcI蔷薇网

小体积大功率 氮化镓充电器成手机厂商追逐的新焦点

7月25日,在联想拯救者手机 Pro发布会上,官方公布了一款 90W 超级闪充充电器,同样采用了氮化镓材料。KcI蔷薇网

小体积大功率 氮化镓充电器成手机厂商追逐的新焦点

更早之前,华为、小米也都推出了各自的65W氮化镓充电器。KcI蔷薇网

氮化镓充电器之所以越来越受到手机厂商的推崇,主要因为其拥有小体积、大功率、高功率密度的优点,从目前的市场趋势来看,氮化镓充电器有望逐渐成为市场的主流配置。KcI蔷薇网

氮化镓好在哪?KcI蔷薇网

随着手机屏幕的增大和处理器性能的增加,对手机本身的电量储备和充电时间也提出了高要求。如何“又快又好”成为了手机续航的重要问题。KcI蔷薇网

我们看到,无论是iQOO的120W快充方案,还是OPPO125W快充方案,都应用到了电荷泵技术,它的原理是通过电容对电荷的积累效应而产生高压,使电流由低电势流向高电势。简单来说就是在充电的时候使用“高电压、大电流”的方式,来提高充电功率。KcI蔷薇网

这时候,充电器的功率也随之增大,尤其是对于大功率的快充充电器,使用传统的FET功率开关无法改变充电器的现状。但相比硅材料,氮化镓(GaN)是一种极稳定的化合物,它的坚硬性好,熔点高,电离度高,并且可以在高速开关的情况下仍保持高效率水平,能够应用于更小的元件,应用于充电器时可以有效缩小产品尺寸。KcI蔷薇网

小体积大功率 氮化镓充电器成手机厂商追逐的新焦点

硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)KcI蔷薇网

相比传统充电器,它有哪些优势?KcI蔷薇网

1、充电效率高。氮化镓的带隙比硅高得多,这意味着它可以随时间传导更高的电压。带隙较大也意味着电流可以比硅更快地流过GaN制成的芯片,从而可以更快地进行处理,充电更快。KcI蔷薇网

2、散热快。氮化镓与前两代的半导体相比,禁带宽度大、导热系数更高。而且可在200℃以上的高温下工作,能承载更高的能量密度,可靠性高,能够将过度充电的可能性最小化。KcI蔷薇网

3、体积小。氮化镓材料本身优异的性能,使得做出来的氮化镓比传统硅基IGBT/MOSFET 等芯片面积更小,同时由于更耐高压,大电流,氮化镓芯片功率密度更大,因此功率密度/面积远超硅基。此外由于使用氮化镓芯片还减少了周边的其他元件的使用,电容、电感、线圈等被动件比硅基方案少得多,也进一步缩小了体积。KcI蔷薇网

小体积大功率 氮化镓充电器成手机厂商追逐的新焦点

以OPPO最新发布的50W超闪饼干充电器为例,它可以说是将氮化镓技术发挥到了极致,其三围是8.22×3.9×10.5cm,重量约为60g,整体体积与旺旺仙贝一片的大小相当,是目前体积最小的快充充电器(同等功率下)。KcI蔷薇网

针对传统变压器体积问题,50W 超闪饼干充电器引入氮化镓高频开关,使变压器单次储能需求变小,进而减小变压器体积。除了采用最新的氮化镓材料外,OPPO充电头能做到这么小的体积,也和脉冲充电方式有关。脉冲充电的优势在于可以让适配器功率密度更高,体积做到更简洁更小。KcI蔷薇网

氮化镓充电器价格还不够亲民KcI蔷薇网

氮化镓充电器的价格还不够亲民,目前市面上的65W氮化镓充电器,华为售249元,小米努比亚售169元,价格最低的小米售价也高达149元。昂贵的原材料是导致消费级氮化镓充电器价格高昂。KcI蔷薇网

氮化镓作为新型第三代化合物,合成环境要求很高,从制造工艺上讲,氮化镓没有液态,不能使用单晶硅的传统直拉法拉出单晶,纯靠气体反应合成,在氨气流中超过1000度加热金属镓半小时才能形成粉末状氮化镓,所以氮化镓充电器的成本更高,对应市面上的氮化镓充电器售价也比传统充电器高出一截。这也侧面说明了为什么目前手机厂商推出的氮化镓充电器都需要用户单独购买。KcI蔷薇网

不过,从行业趋势来看,高功率小尺寸的充电头是未来主流趋势,而氮化镓元器件由于拥有高充电效率,能量损失小,发热低,体积小等特点,已经成为手机厂商追逐的新风口。KcI蔷薇网

据产业链调研了解,全球手机龙头厂商如苹果、华为、三星、OPPO、小米等都在布局GaN技术,相关产品短期内将迎来一波上市潮。随着氮化镓充电器的广泛应用,价格有望进一步降低,当然更多消费者希望氮化镓充电器可以成为未来手机的标配。KcI蔷薇网

   顶一下    踩一下

共有 条评论

评论内容

记得先输入验证码,再发布评论哦!(点击验证码小图可以更新)