هل سئمت من نفاد شحن هاتفك باستمرار؟ أو ربما سئمت من سرعات الشحن البطيئة؟ إذا أجبت بـ “نعم” على أي من هذه الأسئلة، فقد ترغب في التفكير في الاستثمار في معرفة ما هو شاحن GaN.
قد تنظر فقط إلى الشاحن وتفكر أنه مجرد شاحن – لا أكثر ولا أقل. تقوم بتوصيل جهازك، وتوصيل الشاحن، ويتم تزويد هاتفك المحمول أو جهازك اللوحي أو الكمبيوتر المحمول بالطاقة الجاهزة لتمنحك يوم استخدام طبيعي بدون أي معقوات.
ربما تمتلك أيضًا شاحن GaN ولا تكون على علم به بالصورة الكافية. لذا دعونا نتعرف على المزيد حول ماهية هذه الفئة من الشواحن التي لا يعلم الجميع أسرارها المخفية، وما هي مميزاتها وعيوبها والفرق بينها وبين الشواحن العادية، ولماذا يمكن أن تكون هي نوع الشواحن الذي يجب أن يستخدمه الجميع في المستقبل.
ما هو شاحن GaN؟
GaN (أو شاحن نترات الغاليوم) هو شاحن أو وحدة طاقة تستفيد من الابتكار التكنولوجي الذي اجتاح أجهزة الشحن التقليدية، التي تستخدم السيليكون، والتي يبدو أنه سيتم التخلص منها تدريجيًا بواسطة أجهزة أصغر وأكثر كفاءة ستتجاهل السيليكون كمُكوّن أساسي.
إن استخدام مادة GaN يعني إنتاج حرارة أقل، وبالتالي يتم وضع المكونات بالقرب من بعضها البعض عند تجميع المنتج. وينتج عن ذلك جهاز شحن أصغر ولكنه يعطي نفس النتائج وأفضل في الكثير من الأحيان كما أنه يلتزم بمعايير السلامة في نفس الوقت. ومع ذلك، فإن أجهزة الشحن التي تستخدم السيليكون لا تزال موجودة في السوق إلى حد كبير حتى وقت كتابة تلك السطور.
ما هي تقنية GaN في الأساس؟
GaN (نترات الغاليوم) هي مادة قلبت عالم الشحن رأسًا على عقب في الحقيقة. نظرًا لكونها مادة تسمح بتصنيع أجهزة أصغر حجمًا وأكثر كفاءة، فإن شواحن GaN أصبح يُنظر إليها على أنها مفيدة إلى حد كبير ومن المرجح أن يتم استخدامها في مجموعة واسعة من المنتجات التقنية في المستقبل.
قبل تطوير تقنية GaN، كان عالم الشحن، وفي الواقع عالم العديد من الأجهزة التقنية، يعتمد على السيليكون لإنشاء الترانزستورات وغير ذلك الكثير. تم الاعتماد على السيليكون لتوصيل الكهرباء بشكل أفضل بكثير من المواد المستخدمة سابقًا وتم اعتماده كبديل مثالي للتكنولوجيا القديمة. كما هو الحال مع أي شيء، فإن التقدم دائمًا أمر لا مفر منه، وبدء الاعتماد على شواحن GaN يعني أنه من المرجح سيتم التخلص تدريجيًا من شواحن السيليكون التقليدية.
وعلى الرغم من أننا لم نصل بعد إلى هذه المرحلة، إلا أن العديد من الشركات لا تزال تنفق مبالغ نقدية هائلة على تطوير الشواحن الكلاسيكية بدلاً من التطلع إلى المستقبل، وهو ما يُعد غير مفهومًا على الإطلاق نظرًا لأن شواحن GaN تُعد أرخص في التصنيع، وبالتالي أرخص في البيع، كما أنها أفضل فيما يخص الكفاءة وأكثر أمانًا.
تم إزاحة الستار عن تقنية GaN في الأصل في التسعينيات حيث كانت، ولا تزال منذ ذلك الحين، جزءًا مهمًا في تصنيع مصابيح LED. كما أنها تُستخدم أيضًا في الأقمار الصناعية والخلايا الشمسية وفي مشغلات Blu-ray كذلك، وبشكل عام يُنظر إلى تقنية GaN على أنها المادة التي يمكن أن تساعد في إحداث ثورة في بعض عناصر التكنولوجيا. يُتيح استخدامها للأشياء أن تكون أصغر حجمًا مع الحفاظ على جودة المنتجات المماثلة المصنعة قبل الإعلان عن تقنية GaN أو حتى تحسينها.
كما أنه في عام 2006، تم إنتاج ترانزستورات GaN بكميات كبيرة حيث كانت المزيد من العلامات التجارية التقنية تتطلع إلى الاستفادة منها حينها، ولم يكن يعلم أحد أنه بعد ما يتخطى 15 عامًا، ستصل إلى هذا المقدار من التطور الرهيب الذي سيدفع المجتمع التقني إلى إعادة النظر إليها بجدية.
قد يهمك أيضاً: كيف تختار افضل شاحن ايفون اصلي موثوق ومعتمد
لماذا تُعد شواحن GaN أفضل من الشواحن التقليدية؟
لقد ذكرنا بالفعل كيف تسمح نترات الغاليوم بإنتاج أجهزة أصغر، ولكن هذا ليس السبب الوحيد الذي يجعلنا نرى المزيد والمزيد من الشركات المصنعة للتكنولوجيا عالية الجودة تتجه إلى شواحن GaN. إحدى الفوائد الرئيسية، عند مقارنتها مباشرة بالمنتجات التي تستخدم السيليكون، هي كفاءة الطاقة. لقد تم اكتشاف أن شواحن GaN قادر على توصيل الإلكترونات بكفاءة أكبر بـ 1000 مرة من السيليكون. خذ بعين الاعتبار انخفاض تكاليف التصنيع ومن المنطقي أن العديد من شركات التكنولوجيا تتجه إلى هذا الطريق.
ومن الجدير أيضًا أن نأخذ في الاعتبار أن السيليكون، في جوهره، قد وصلت إلى نهايتها، أو على الأقل تقترب من المصير المحتوم، في عملية التحسين حيث لا جديد يُقدّم ولا قديم يُذكر. إن المتطلبات المفروضة على الشركات المصنعة لتكون متوافقة بيئيًا ومتطلبات الكفاءة التي يسعى إليها المستهلكون تعني أن موصلات السيليكون غير قادرة على مواكبة المتطلبات الحالية أو المستقبلية.
إذا أردنا أن نتعمق أكثر في ذلك الموضوع الشائك، فينبغي أن نتطرق إلى مصطلح ذي صلة يُدعى فجوة النطاق. سيساعد هذا في تفسير سبب آخر وراء إمكانية تصنيع هذه المنتجات بحجم أصغر من تلك التي تعتمد على السيليكون، وبالتالي يمكن للمستخدمين الاعتماد عليها بشكل كامل.
ما هي فجوة النطاق؟
جميع المواد التي تعمل كأشباه موصلات لها فجوة نطاق. هذا في مكان ما، في جسم صلب، حيث تتوقف الإلكترونات عن الوجود. ولذلك، فإن فجوة النطاق تتعلق بمدى قدرة هذا العنصر الصلب على توصيل الكهرباء. عند مقارنة السيليكون بـ GaN، تظهر النتائج أن شواحن GaN لديها فجوة نطاق أوسع مما يعني أنها يمكن أن تتحمل مستويات أعلى من الجهد ودرجات حرارة أعلى من السيليكون.
إن وجود فجوة نطاق أعلى من السيليكون يعني أيضًا أن تدفق الكهرباء يمكن أن يمر بشكل أسرع عبر شواحن GaN مقارنة شواحن السيليكون. وهو ما يسمح بدوره بإجراء عمليات شحن أسرع.
ما مدى سرعة مقارنة شاحن GaN بالآخرين؟
إن سرعة الشحن شيء يستحق الصراخ بشأنه بدون مبالغة – فقد أظهرت الاختبارات أنه نظرًا لكيفية تصنيعها ومادة صنعها، يمكن لشواحن GaN أن تشحن التكنولوجيا الخاصة بك بما يصل إلى 20 مرة أسرع من نظائرها من السيليكون التقليدية. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى توفير طاقة أكبر بثلاث مرات. حسب توضيح RavPower.
هل شواحن GaN هي المستقبل؟
في رأينا نعم – نظرًا لأنها قادرة على التعامل مع الفولتية الأعلى ودرجات الحرارة الأعلى مقارنة بأجهزة الشحن الأخرى التقليدية، كما أنه يُنظر إليها على أنها أكثر أمانًا وموثوقية. علاوة على ذلك، ونظرًا لفائدة فجوة النطاق، يمكن جعلها أصغر من أجهزة الشحن التي تعتمد على السيليكون. وهذا مفيد دائمًا، خاصة عند تعبئة الأمتعة أو محاولة استغلال المساحة. بالنسبة للمصنعين والمستهلكين، فإن حقيقة أن شواحن GaN تتطلب أيضًا أجزاء أقل لتصنيعها يعني أيضًا توفير التكلفة لكلا الطرفين، لذا نظن أن المستقبل مُشرق بالتأكيد بالنسبة لما يخص تلك الشواحن الثورية.
مقالات متعلقة:
