GaN 충전기 VS 일반 배터리 충전기: 차이점은 무엇입니까

GaN 충전기와 일반 배터리 충전기는 몇 가지 면에서 유사합니다. 전원 충전 및 전원 공급(PD)용입니다. 그러나 차이점은 훨씬 더 중요합니다. 어떻게 다른지 살펴보겠습니다.

요소

두 가지 유형의 배터리 충전기 간의 주요 차이점은 만든 구성 요소에 있습니다. 수년 동안 우리가 스마트폰, 노트북, 컴퓨터에 정기적으로 사용하는 일반 배터리 충전기는 실리콘 기반입니다. 즉, 내장형 실리콘 전용 전원 관리 집적 회로(Power IC)에 있습니다.

대신 GaN 충전기는 새로운 반도체 대체 소재인 질화갈륨으로 만들어진 내장형 질화갈륨 칩을 혁신적으로 사용한다.

두 종류의 구성 요소 간의 차이점은 실제로 모두 밴드갭에 따라 다릅니다(모든 반도체 재료에는 "밴드갭"이 있음). 밴드갭은 전류가 고체 반도체 물질을 얼마나 쉽게 통과할 수 있는지를 나타냅니다. 엄지 법칙은 밴드갭이 넓을수록 전자 이동도와 전력 주파수가 높아진다는 것입니다.

GaN 충전기에 사용되는 GaN 소재는 3.4eV(WBG)의 넓은 밴드갭을 갖는 일종의 화합물 반도체다. GaN의 3.4eV와 비교하여 일반 배터리 충전기에 내장된 실리콘 반도체 재료는 1.12eV 밴드갭만 갖습니다. 따라서 GaN 배터리 충전기는 실리콘 기반 충전기보다 훨씬 더 높은 전압과 전력 밀도를 유지할 수 있습니다.

포트

주의 깊게 관찰하면 출시된 GaN 충전기의 대다수에 차세대 USB 3.0인 USB C 포트가 있음을 쉽게 알 수 있습니다. 그리고 항상 하나의 마이크로 USB 포트, 하나의 USB 포트 또는 하나의 라이트닝 포트만 있는 일반 배터리 충전기와 달리 GaN 충전기에는 항상 여러 개의 USB C 포트가 있습니다.

충전 포트 측면에서 GaN 충전기는 일반 배터리 충전기와 비교하여 여러 측면에서 USB C 포트를 활용합니다. 한편, 데이터 케이블과 결합된 USB C 포트를 사용하는 GaN 충전기는 최대 10Gps의 빠른 충전 속도와 최대 100W의 더 높은 전력 밀도를 달성할 수 있습니다.

반면에 대부분의 GaN 충전기는 여러 USB C 포트 또는 USB C + USB A 포트를 활용하여 동시에 여러 장치를 빠르게 충전할 수 있습니다.

요컨대, 충전 포트 측면에서 일반 배터리 충전기와 비교하여 GaN 충전기는 더 높은 융통성과 유연성으로 구동됩니다.

충전 속도 및 전력 효율성

실제로 내장 구성 요소의 차이는 두 가지 유형의 배터리 충전기 간의 중요한 차이, 즉 충전 속도와 전력 효율성의 차이를 결정합니다.

앞서 언급한 바와 같이 이 모든 것은 밴드갭 폭의 차이에 따라 달라집니다. 일반 배터리 충전기에 사용되는 실리콘 반도체 소재는 밴드갭이 매우 좁고 점차 물리적 한계에 도달하고 있어 고속 충전은 물론 고전압, 고전력 밀도 처리가 불가능합니다.

그러나 GaN 충전기의 칩에 사용되는 GaN의 경우 실리콘보다 밴드갭이 훨씬 더 넓기 때문에 시간이 지남에 따라 훨씬 더 높은 전압을 전도하고 훨씬 더 많은 전력을 처리할 수 있습니다.

GaN 충전기는 실리콘 소재를 사용한 배터리 충전기보다 1000배의 효율로 전자를 전달할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 높은 전력 효율로 더 빠른 충전을 달성할 수 있습니다. 이것이 GaN 충전기가 충전 전투에서 머리와 어깨를 서게 만드는 이유입니다.

크기

전체 크기 측면에서 확실히 훨씬 작은 크기의 GaN 충전기가 전투에서 승리합니다.

요즘 급속 충전에 대한 수요가 증가함에 따라 더 빠른 전류 입력/출력을 달성하기 위해 회사는 작은 크기를 희생하면서 30W, 40W, 심지어 60W와 같은 더 높은 전력을 가진 일반 실리콘 기반 배터리 충전기를 빼야 합니다. . 즉, 전력이 높을수록 실리콘 충전기가 커집니다. 부피가 큰 충전기일수록 충전기를 휴대하기가 더 어렵습니다.

대조적으로, GaN 충전기로 이동한 후 이동 중에도 휴대 전화나 노트북을 빠르게 충전하기 위해 배낭이나 핸드백에 작은 충전 공간을 가지고 다니는 것은 더 이상 공상이 아닙니다. GaN 배터리 충전기에 있는 GaN 구성 요소의 높은 전력 밀도는 더 많은 전력을 전환할 수 있도록 하여 충전기를 더 콤팩트하게 만듭니다.

간단히 말해서 일반 배터리 충전기와 비교하여 GaN 충전기는 전체 크기를 더 작게 유지하면서 더 빠른 충전을 위해 더 많은 전력을 전환할 수 있습니다.

충전 중 발생하는 전력 손실 및 열

충전 속도와 전체 크기의 차이 외에도 두 가지 유형의 배터리 충전기 구성 요소 간의 밴드갭 차이도 전력 소모와 충전 온도의 차이를 결정합니다.

실리콘 부품을 사용하는 일반 배터리 충전기의 경우 급속 충전 요구를 충족시키기 위해 실제로 더 큰 부피로 설계되었습니다. 그러나 이렇게 하면 전력 손실이 적어 과열, 과충전 및 단락과 같은 문제가 발생할 위험이 있습니다.

반대로 GaN 충전기의 GaN 구성 요소의 밴드갭 효율은 전력 손실을 최소화합니다. 이는 밴드갭이 더 넓은 GaN 부품을 사용하는 GaN 충전기가 전력 전달에 더 효율적이어서 충전기에 더 적은 전력이 남아 있고 더 적은 열이 발산되기 때문입니다.

즉, 일반 배터리 충전기와 비교하여 GaN 충전기는 냉각기 충전을 보장하고 과열 및 과충전 문제를 방지하여 충전 중인 장치를 보호할 수 있습니다.

마지막 말

새로운 충전 기술인 GaN 충전기는 전력 충전 분야에서 명성을 얻었습니다. 실제로 더 빠른 충전 속도, 더 높은 전력 효율, 작지만 강력한 크기의 방열 감소 등의 장점으로 점차 일반 배터리 충전기와의 강력한 라이벌이 되고 있습니다.