Технологія GaN у блоках живлення: що це та як працює
GaN технологія, або нітрид галію - революція у світі електроніки, вона замінює традиційний кремній в транзисторах. Замість Si (кремній) тут застосовується сполука GaN - матеріал з широкою забороненою зоною, що забезпечує вищу ефективність. Головна перевага - менші розміри пристроїв та робота при високих температурах і напругах. У майбутньому GaN витіснить кремній у багатьох галузях, але про все поступово.
Де найчастіше застосовують GaN
GaN вже широко використовується у швидких зарядних пристроях, накшталт GaN блок живлення Baseus PicoGo AE21, адаптерах для ноутбуків, компактних серверних БЖ, живленні телеком-обладнання і перетворювачах для електромобільної інфраструктури.
Як GaN працює у блоці живлення
У класичному імпульсному БЖ транзистор виконує роль перемикача. GaN транзистор може працювати на вищих частотах, ніж кремнієвий, має менші втрати при переключенні і нижчий опір у відкритому стані. Це дозволяє використовувати легші індуктори, менші конденсатори, зменшити габарити перетворювача і підвищити його ККД.
На практиці це означає більш компактні, холодні й швидші блоки живлення
Переваги перед кремнієвими транзисторами:
- Вища частота перемикання - дає більшу потужність при менших габаритах;
- Менші втрати при перемиканні - знижена генерація тепла, кращий ККД;
- Можливість працювати при вищих температурах і напругах без значного зниження характеристик.
Коли зʼявилась технологія?
Перші пристрої, що працюють за GaN технологією почали зʼявлятись у 2010-х. Масовий випуск БЖ для побутової сфери та серверного обладнання прийшовся на 2024 - 2025 роки. Великі виробники почали впроваджувати масштабне виробництво.
Недоліки GaN
Так, GaN не панацея. Для реалізація даної технології потрібні специфічні методи монтажу і терморозподілу, є також питання сумісності з існуючими драйверами й захистами. Частина проблем вирішена в сучасних інтегрованих продуктах, частина ще потребує тестування та адаптації.
Підсумок
GaN трансформує силову електроніку: дозволяє робити БЖ більш потужними, компактними та ефективними. У 2025 році технологія вийшла у масове виробництво, зараз майже кожного місяця з'являються нові пристрої, що працюють за цією технологією. Може в майбутньому ця GaN технологія буде застосовуватися і у сучасних процесорах, був би нормальний буст потужності. Подивимося, як воно буде.
