Azotek galu przyszłością ładowarek? Krótki test Xiaomi Fast Charger 65 W

Azotek galu (GaN) to jeden z tych półprzewodników, które ostatnimi czasy najczęściej wymienia się jako alternatywę dla powszechnie stosowanego krzemu (Si). Jest to co prawda substancja o nieco innej charakterystyce, ale przez to właśnie, jak odkryto, lepiej może sprawdzić się w wybranych scenariuszach, np. ładowarkach.

Z uwagi na wysoką odporność termiczną, chemiczną i radiacyjną, azotek galu nie nadaje się do obróbki poprzez naświetlenie laserem jak krzem. Tranzystory hoduje się niczym kryształy, przez co niemożliwym jest budowanie z GaN struktur zaawansowanych, choćby procesorów. Azotek galu ma jednakowoż takie cechy, które czynią go od krzemu lepszym. Przynajmniej w sytuacjach, w których w ogóle można go wykorzystać.

Zaletą azotku galu jest tzw. szeroka przerwa energetyczna, co najprościej można wytłumaczyć jako ilość energii, jaką należy dostarczyć celem uzyskania przewodnictwa. Przy czym tutaj może to być nie tylko przyłożenie napięcia, ale też ogrzanie lub oświetlenie.

Stąd przyrządy oparte o GaN mogą stabilnie pracować w wysokich temperaturach, a dodatkowo mają wyższe niż krzem napięcie przebicia. To z kolei sprzyja miniaturyzacji.

Zdaniem Cambridge Electronics, wewnętrznego startupu MIT, tranzystor GaN może być nawet 15-krotnie mniejszy od krzemowego odpowiednika. Oprócz tego ma około 40 proc. niższe straty mocy, w dodatku jest szybszym przełącznikiem. Słowem, do konstrukcji zasilaczy i falowników nadaje się wyśmienicie. Krzem bije na łeb.

To jednak nie jest wiedza najświeższa. Pochodzi z lat 90. Z szeroką przerwą energetyczną związany był też pewien problem, którego nauka przez długie lata rozwiązać nie potrafiła. Nominalnie tranzystory są projektowane tak, aby umożliwić przepływ wysokich prądów w stanie załączonym i blokować po wyłączeniu. Tymczasem tranzystory GaN pozostawały wyjściowo aktywne. Dopiero niedawno udało się znaleźć substancje, których domieszkowanie pozwala odzyskać pełną kontrolę. Za to efekt tych prac dość szybko dociera rynek konsumencki.

Urządzenie, które widać na poniższym zdjęciu, to Xiaomi Fast Charger 65 W. Ma wymiary 30,8 x 30,8 x 56.3 mm i masę około 120 gramów i faktycznie jest w stanie wydusić z siebie 65 watów mocy w szczytowym trybie 20V/3,25A. Wspiera zarazem USB Power Delivery, więc radzi sobie z szybkim ładowaniem chociażby w samsungach i ma kilka trybów pośrednich: 5V/3A, 9V/3A, 12V/3A, 15V/3A. Jeśli nie masz wypasionego laptopa do gier, to innej ładowarki do plecaka brać nie trzeba.

A jeśli chcesz bardziej obrazowych danych, to sprzęt Xiaomi bez trudu pozwala ładować Galaxy S20 Ultra mocą 45 W, w odróżnieniu od 25-watowej ładowarki fabrycznej. Radzi sobie m.in. również z szybkim ładowaniem iPhone'a 12, a nawet MacBooka Air M1. Nawiasem, ten ostatni sprzedawany jest z krzemowym zasilaczem 30 W. Jakoś dwukrotnie większym.

Krótko: tak wygląda przyszłość zasilaczy, abstrahując już od samego Xiaomi. Bo też taki akurat sprzęt wpadł mi w ręce, ale tu de facto mowa o zaletach technologii, nie konkretnej marki. Chapeau bas.