Man støder ind i mellem på forkortelsen GaN i forbindelse med opladere. Jeg vil her forklare hvad der gemmer sig bag den mystiske forkortelse.
Hvad sker der i en oplader?
I denne artikel vil jeg tage udgangspunkt i de opladere vi sætter i stikkontakten, og som har en eller flere USB stik hvorfra vi kan oplade alt fra laptops og telefoner, til f.eks. actioncams og powerbanks.
En USB port leverer en lavspænding til de apparater der bliver koblet til. Traditionelt er der 5 volt på en USB port, men med opladningsstandarder som f.eks PD (power delivery) og QC (Quick charge) kan der komme op til 20 volt på USB porten, hvis de tilsluttede apparater understøtter det. Men da vi sætter den i stikkontakten kommer der jo 230 volt ind på laderen. For at sænke den spænding bruges der halvlederer i elektronikken, der basalt set “klipper” spændingen over med en meget høj frekvens så resultatet bliver den spænding USB skal bruge. Disse halvledere er lavet af silicium, og har været det siden halvledere blev opfundet. Det er en robust og gennemprøvet teknologi, men den har nogle bagdele. For det første så skal selve halvlederkomponenten være forholdsvis fysisk stor hvis den skal kunne tåle en høj strøm, og silicium baserede halvledere har en indre modstand i en størrelse så den bliver varm (spilder strøm) når den skal levere meget strøm, nogle gange kræves der endda en ekstra køling for at de ikke skal gå i stykker af varmen. Men de er billige at producere, så det er ekstremt udbredt i opladere.
Hvad er GaN?
GaN er en forkortelse for Galiumnitrid. Galiumnitrid er en halvleder på linje med silicium, og er bl.a. blevet brugt som lyskilde i blå lysdioder siden 90’erne. Men nu har GaN også fundet vej til halvledere brugt i f.eks. opladere.
Hvorfor bruge GaN i opladere?
Halvledere baseret på GaN har en meget lavere indre modstand sammenlignet med silicium halvledere. Hvor en silicium transistor har en effektivitet på omkring 87 % (altså at 13% af strømmen forsvinder som varme) så har en GaN transistor en effektivitet på omkring 95% (så her forsvinder kun 5% af strømmen som varme). Det betyder at de er mere effektive, og kan laves fysisk mindre og udvikler mindre varme under brug. De har også været lidt dyrere at producere, men priserne er efterhånden kommet ned på et niveau hvor forskellen til en silicium baseret oplader er meget lille.
Konklusion
En GaN oplader er mere effektiv, hvilket direkte sparer strøm under hver opladning. De bliver også mindre varme, og har ofte en mere kompakt størrelse og/eller et meget kraftigere maksimum output. Hvis dine opladere trænger til udskiftning, så vil jeg anbefale at du kigger efter GaN opladere. Som sagt kan de anskaffes til meget fornuftige priser nu.
