En los últimos años, probablemente hayas oído mucho sobre Nitruro de galio o GaN cuando se trata de cargadores. Muchas empresas que fabrican cargadores y los venden Amazonas, han estado usando GaN durante bastante tiempo. Y ahora empresas más grandes, como Manzanase están involucrando.
La principal pregunta que surge es ¿qué es exactamente el Nitruro de Galio? ¿Y son los cargadores de GaN más eficientes que los cargadores de silicio habituales que conocemos? En este artículo, responderemos estas preguntas y brindaremos más información sobre los cargadores de GaN. Por eso, aquí tienes todo lo que necesitas saber sobre los cargadores de GaN.
¿Qué es el nitruro de galio?
El nitruro de galio es un material que realmente saltó a la fama en la década de 1990 para los semiconductores. Esto se hizo mediante la fabricación de LED. GaN se utilizó por primera vez para crear los primeros LED blancos, láseres azules y pantallas LED a todo color que se podían ver a la luz del día.
Ahora, parece que el nitruro de galio también se utilizará para reemplazar al silicio en otras áreas. Los fabricantes de silicio llevan décadas trabajando para mejorar los transistores basados en silicio. Según la ley de Moore, el número de transistores en un circuito integrado de silicio puede duplicarse aproximadamente cada dos años.
La producción de transistores GaN aumentó en 2006. La mejora de los procesadores de fabricación significó que GaN se fabricaría en las mismas instalaciones que los transistores de silicio. Eso ayuda a mantener bajos los costos y alienta a más fabricantes de silicio a utilizar GaN para producir transistores.
¿Por qué GaN es mejor que el silicio?
El mayor beneficio que tiene GaN sobre el silicio es la eficiencia energética. Los sistemas GaN han explicado esto aquí:
“Todos los materiales semiconductores tienen lo que se llama banda prohibida. Este es un rango de energía en un sólido donde no pueden existir electrones. En pocas palabras, una banda prohibida está relacionada con qué tan bien un material sólido puede conducir la electricidad. El nitruro de galio tiene una banda prohibida de 3,4 eV en comparación con la banda prohibida de 1,12 eV del silicio. La banda prohibida más amplia del nitruro de galio significa que puede soportar voltajes y temperaturas más altos que el silicio”.
Otro fabricante de GaN, Efficient Power Conversion Corporation, afirmó que el GaN es capaz de conducir electrones 1.000 veces más eficientemente que el silicio, con menores costes de fabricación.
Lo que esto significa es que con una mayor eficiencia de banda prohibida, la corriente puede pasar a través de un chip de GaN más rápido que uno de silicio. Esto puede resultar en capacidades de procesamiento más rápidas en el futuro. Básicamente, en términos sencillos, los chips fabricados con GaN serán más rápidos, más pequeños y más eficientes energéticamente. Sin mencionar que es más barato (eventualmente) que los chips de silicio.
¿Cuáles son las ventajas de tener un cargador GaN?
La mayor ventaja de tener un cargador de GaN para el usuario es el tamaño. Los cargadores de GaN suelen ser aproximadamente un 50 % más pequeños que los cargadores de silicio equivalentes. Esto significa que caben más fácilmente en su bolso y no estorban tanto. Un cargador GaN de 100 W es a veces más pequeño que un cargador de silicio de 5 W, lo cual es una locura.
¿Por qué puede ser mucho más pequeño? Bueno, el nitruro de galio es capaz de conducir voltajes mucho más altos con el tiempo que el silicio. Así que el GaN no sólo es más eficiente en la transferencia de corriente, sino que también significa que se pierde menos energía en calor. Esto se debe a que los componentes son más eficientes a la hora de pasar energía a sus dispositivos y eso requerirá menos cantidad de ellos.
También existen otros beneficios al usar GaN, como una frecuencia de conmutación más alta que permite una transferencia de energía inalámbrica más rápida y «espacios de aire» más grandes entre el cargador y el dispositivo.
Actualmente, los semiconductores de GaN son más caros que los semiconductores de silicio. Pero, debido a la eficiencia mejorada, existe una menor dependencia de materiales adicionales. Eso incluye cosas como disipadores de calor, filtros y elementos de circuito. Un fabricante ha estimado que el ahorro de costes es de entre el 10% y el 20% en este ámbito. Y eso podría mejorar aún más una vez que los semiconductores GaN se produzcan a mayor escala.
Y un beneficio en el que quizás no piense es en una factura de energía más baja. Dado que su cargador es más eficiente, significa que se desperdicia menos energía. No verá un gran impacto y posiblemente ni siquiera ningún impacto en su factura. Pero sí nos ayuda a ser más ecológicos.
¿Cuáles son los mejores cargadores de nitruro de galio disponibles en la actualidad?
Anker fue una de las primeras empresas en adoptar realmente Nitruro de galio para sus cargadores. Y ahora tiene muchísimos cargadores que utilizan GaN. Pero no están solos. Aquí hay tres fantásticos cargadores de GaN que puede adquirir hoy.
Cargador doble USB-C Spigen de 40 W
Este cargador de Spigen es un cargador USB-C dual que puede generar 40 W en total o 30 W por cada puerto. Spigen dice que este cargador es aproximadamente un 40% más pequeño que la mayoría de los otros cargadores USB-C de 40 W del mercado. También es más fresco y aproximadamente 3,1 veces más rápido.
Cargador USB-C Spigen de 40 W – Amazon
Cargador Anker Nano II
Anker tiene un cargador bastante impresionante de 65 W fabricado con GaN. Este cargador aquí tiene aproximadamente el mismo tamaño que el cargador de 5 W que Apple envió con sus iPhones hasta el iPhone 12 en 2020. Lo cual es bastante impresionante. Y puede usarse para teléfonos inteligentes, tabletas e incluso computadoras portátiles a esta velocidad de 65 W.
Cargador Anker Nano II – Amazon
Cargador UGREEN Nexode 100W USB-C
Ahora, UGREEN también se ha apresurado a adoptar la tendencia del GaN. Este es el cargador Nexode de 100 W y tiene tres puertos USB-C junto con un puerto USB-A. Puede generar hasta 100 W desde cualquiera de los puertos USB-C, pero cuantas más cosas conectes, más lento funcionará. Así que tenlo en cuenta aquí.
Cargador UGREEN Nexode 100W USB-C
¿Por qué todavía existen los cargadores de silicona?
Como ocurre con todo, esto se reduce a dinero.
Como llevamos tanto tiempo fabricando semiconductores con silicio, el coste es mucho menor que con el nitruro de galio. Esto se debe a que todavía no se fabrican muchas cosas con GaN. Se trata principalmente de cargadores, sin mencionar el hecho de que actualmente solo unos pocos fabricantes de cargadores producen con GaN.
No muchos fabricantes de cargadores utilizan GaN en este momento, pero es probable que eso cambie en los próximos años. Cada vez más gente quiere ver cargadores de GaN, entre otras cosas. Cada vez más personas están empezando a darse cuenta de las características del nitruro de galio.
¿Se puede utilizar GaN para algo más que cargar?
El nitruro de galio no se limita solo a cargar; Ahí es donde ha tenido el mayor efecto hasta ahora. Como se mencionó anteriormente, el GaN se utilizó principalmente con LED en la década de 1990. Los reproductores de Blu-ray también lo utilizaron como láser azul basado en GaN. El láser tenía una longitud de onda más corta de 405 nm, lo que le permitía leer información más cerca y con mayor precisión. Es por eso que los discos Blu-ray pueden contener más información en comparación con los DVD.
Desde 2010, el GaN se utiliza en aplicaciones militares. La instalación en conjuntos de radares activos escaneados electrónicamente permitió al Ejército de EE. UU. desplegar sistemas con mejor movilidad y menor costo, al tiempo que requería menos personal.
Podríamos ver GaN utilizado en otros chips, como los semiconductores utilizados para alimentar su teléfono inteligente o su computadora. Pero eso todavía está bastante lejos y, sinceramente, probablemente será lo último para lo que se utilice GaN. Sin embargo, la mayoría de las cosas harán la transición del silicio al GaN; la pregunta es ¿cuánto tiempo llevará?
El nitruro de galio es el futuro
Está bastante claro que los beneficios del nitruro de galio superan con creces los del silicio. En realidad, lo único que se interpone en este momento es el coste de fabricación. Pero ya hemos visto a algunos de los actores más importantes de la industria tecnológica comenzar a utilizar GaN para sus cargadores.
Por ejemplo, Apple utiliza GaN para su cargador, que viene con el macbook pro 16. Si bien es solo un cargador de Apple, es un comienzo y un paso en la dirección correcta.
Hay una pequeña cantidad de cargadores USB-C en el mercado hoy en día, pero probablemente no duren mucho.