小体积大功率 氮化镓充电器成手机厂商追逐的新焦点

(高靖宇/文)随着多款100W快充手机的发布,也让氮化镓充电器的热度再度提升。

7月15日,OPPO发布125W超级闪充,同时推出三款氮化镓充电器,其中新一代50W超闪饼干充电器机身厚度仅10mm,格外吸引眼球。

7月18日,一家名为SHARGE闪极的创业公司也发布了一款100W氮化镓四口充电器(3C1A),这家公司还获得了前魅族副总裁李楠的投资。

7月25日,在联想拯救者手机 Pro发布会上,官方公布了一款 90W 超级闪充充电器,同样采用了氮化镓材料。

更早之前,今年2月份小米10发布会上,小米官方也推出一款65W功率的“小米氮化镓充电器”。

氮化镓充电器之所以越来越受到手机厂商的推崇,主要因为其拥有小体积、大功率、高功率密度的优点,从目前的市场趋势来看,氮化镓充电器有望逐渐成为市场的主流配置。

氮化镓好在哪?

随着手机屏幕的增大和处理器性能的增加,对手机本身的电量储备和充电时间也提出了高要求。如何“又快又好”成为了手机续航的重要问题。

我们看到,无论是iQOO的120W快充方案,还是OPPO125W快充方案,都应用到了电荷泵技术,它的原理是通过电容对电荷的积累效应而产生高压,使电流由低电势流向高电势。简单来说就是在充电的时候使用“高电压、大电流”的方式,来提高充电功率。

这时候,充电器的功率也随之增大,尤其是对于大功率的快充充电器,使用传统的FET功率开关无法改变充电器的现状。但相比硅材料,氮化镓(GaN)是一种极稳定的化合物,它的坚硬性好,熔点高,电离度高,并且可以在高速开关的情况下仍保持高效率水平,能够应用于更小的元件,应用于充电器时可以有效缩小产品尺寸。

OPPO 50W超闪饼干充电器可以说是将氮化镓技术发挥到极致,它是目前体积最小的快充,(同等功率下),其三围是8.22×3.9×10.5cm,重量约为60g,整体体积与旺旺仙贝一片的大小相当。

针对传统变压器体积问题,50W 超闪饼干充电器引入氮化镓高频开关,使变压器单次储能需求变小,进而减小变压器体积。除了采用最新的氮化镓材料外,OPPO充电头能做到这么小的体积,也和脉冲充电方式有关。脉冲充电的优势在于可以让适配器功率密度更高,体积做到更简洁更小。

从行业趋势来看,高功率小尺寸的充电头是未来主流趋势,而氮化镓元器件由于拥有高充电效率,能量损失小,发热低,体积小等特点,必将成为手机厂商追逐的新风口。

市场调研机构Yole Development提出一种乐观场景,即如果苹果等手机厂商采用氮化镓技术,无数其他公司也将跟随并在消费电子领域应用氮化镓技术,那么到2023年,氮化镓电源市场规模将达到4.23亿美元,复合年均增长率达93%,有极大增长空间。


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