ما هي تقنية GaN ؟
هي تقنية تستخدم في البطاريات والشواحن لتحسين سرعة الشحن ويمكن استخدامها لعدة أجهزة في الوقت نفسه حيث تدعم شحن الهواتف الذكية والكمبيوترات المحمولة المزودة بمنافذ شحن حديثة من النوعين USB-C و USB-A. هذه التقنية مدعومة من عدة شركات على رأسها آبل وجوجل، حيث تدعم MacBook و iPhone و iPad و Apple Watch وهواتف أندرويد.
تعد هذه التقنية نقلة نوعية في مجال شحن الهواتف والأجهزة المحمولة بالنظر إل الحلول المتعددة التي تقدمها لعدد من المشاكل مثل ارتفاع درجة الحرارة وبطء الشحن.
ما معنى GaN ؟
GaN هو اختصار للرمز الكيميائي لمادة نتريد الجاليوم، وهي مادة بدأت تستخدم لأشباه الموصلات في أجهزة الشحن. تم استخدامه لصنع مصابيح LED بدءا من التسعينات، وهي أيضا مادة شائعة لمصفوفات الخلايا الشمسية على الأقمار الصناعية.
الميزة الرئيسية في تقنية نتريد الجاليوم عندما يتعلق الأمر بالشواحن في كونها تنتج حرارة أقل. تعني الحرارة الأقل أن المكونات يمكن أن تكون أقرب إلى بعضها البعض، لذلك يمكن أن يكون الشاحن أصغر من أي وقت مضى – مع الحفاظ على جميع قدرات الطاقة ومعايير السلامة.
نبذة تاريخية
تحتوي كل من هواتفنا الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة على بطارية تمد هواتفنا بالطاقة من خلال عملية كيميائية. ما يحدث عندما نقوم بشحن الهاتف أننا نقوم بعكس هذا التفاعل. يأخذ الشاحن تيارا كهربائيا لإتمام هذه العملية.
في الماضي، كانت أجهزة الشحن ترسل الطاقة إلى البطارية باستمرار، مما قد يؤدي إلى الشحن الزائد وتضرر البطارية. تتضمن أجهزة الشحن الحديثة أنظمة مراقبة تخفض التيار عند اقتراب امتلاء البطارية، مما يقلل من إمكانية الشحن الزائد.
اقرأ أيضاً : أسباب انفجار بطارية الهاتف الجوال وطرق حمايتها
منذ الثمانينات كان السيليكون هو المادة المفضلة للترانزستورات. يوصل السيليكون الكهرباء بشكل أفضل من المواد المستخدمة سابقا – مثل الأنابيب المفرغة – ويحافظ على التكلفة منخفضة حيث أن إنتاجه ليس مكلفا للغاية. بمرور الزمن، أدت التحسينات التي أدخلت على التكنولوجيا إلى الأداء العالي الذي اعتدنا عليه اليوم. المشكلة أنه بدأت تظهر صعوبات في تطوير شواحن السيليكون عبر تصغير حجمها أو تقريب مكوناتها من بعضها البعض بسبب الحرارة الزائدة وهنا يأتي دور تقنية GaN.
مميزات تقنية GaN
- نتريد الجاليوم هي مادة تشبه الكريستال قادرة على تحمل فولتية أعلى بكثير. يمكن أن يمر التيار الكهربائي عبر المكونات المصنوعة من GaN بشكل أسرع من السيليكون، مما يؤدي إلى معالجة أسرع. فنتريد الجاليوم GaN أكثر كفاءة، لذلك تنتج حرارة أقل.
- وهذا يعني أيضاً أنه يمكن تعبئة المزيد من طاقة في مساحة أصغر. يمكن للشاحن الصغير القيام بعمل أكثر من الشاحن الأكبر، ويمكنه القيام بذلك بشكل أسرع.
- كونها خفيفة الوزن وتشغل مساحة أقل فإن شواحن GaN قد تكون رائعة للسفر وفي حالة وجود عدة منافذ في الشواحن تبرز إمكانية توصيلها بأكثر من جهاز في الوقت ذاته. شاحن واحد هو كل ما سيحتاجه معظم الناس عندما يكون لديه طاقة كافية لكل شيء من الهاتف إلى الجهاز اللوحي وحتى الكمبيوتر المحمول.
- الحرارة هي عامل رئيسي في تحديد مدة استمرار الأجهزة الإلكترونية في العمل، وأجهزة الشحن ليست استثناء. تحافظ كفاءة تقنية GaN في نقل الطاقة على تقليل الحرارة إلى الحد الأدنى، لذلك سيستمر شاحن GaN الحديث في العمل لفترة أطول بكثير من أجهزة الشحن غير GaN التي تم تصنيعها حتى لمدة عام أو عامين في الماضي.
يعد شاحن GaN بقوة 60 واط من Belkin مثالاً جيداً. فهو أصغر شاحن GaN بقوة 60 واط في السوق، ويوفر راحة الشحن السريع والقوي والآمن في تصميم صغير الحجم للغاية. مثالي للسفر أو المنزل أو المكتب، ستتمكن من شحن الكمبيوتر المحمول أو الجهاز اللوحي أو الهاتف الذكي أو أجهزة USB-C الأخرى، باستخدام شاحن قوي واحد. باستخدام تقنية GaN المبتكرة، يوفر هذا الشاحن ما يصل إلى 60 واط من الطاقة لأي جهاز متوافق.
تم تصميم أجهزة شحن Belkin بحيث تتوافق مع منتجات الشركات الكبرى مثل Apple و Google وغيرها.
يعيب هذه التقنية ارتفاع أسعار شواحن GaN لكن ربما تنخفض تلك الأسعار في المستقبل القريب عندما تنتشر التقنية بشكل أكبر وتزداد شعبيتها بين المشترين.