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氮化鎵為何這么強?從氮化鎵適配器原理中剖析一二
發布時間:2022-06-17 15:58:45   信息來源:KCIC 瀏覽次數:1284


這兩款適配器,看似體積以及外形都差別不大,但是從原理出發確是天壤之別。今天,我們從原理出發剖析市面上氮化鎵的功能以及參數。



右側為氮化鎵脫掉外衣的樣子,那么!氮化鎵氮化鎵!到底是哪個電子元器件添加了氮化鎵呢? 下圖是充電器的主要電子元器件。



其實充電電子元器件里面,是晶體管里面添加了氮化鎵,而其他元器件均是常規電子件。



這里的晶體管是指MOSFET,半導體場效益晶體管。



而氮化鎵晶體管與普通晶體管類似!底層也是純凈硅基,只是在中間添加了氮化鎵與氮化鋁鎵!為電子建設了高速通道



普通場效應管



那么!增加了這么一層氮化鎵以及氮化鋁鎵,相對于普通場效應管,又有哪些變化呢?



一,更高的擊穿強度



二,更快的開關頻率



三,更低的導通電阻



四,更高的導熱系數



上圖為氮化鎵與純凈硅的參考對比系數



1. 禁帶寬度,意思是當硅的電子需要逃離共價鍵時需1.12EV的能量,而淺顯意見,氮化鎵的電子逃逸所需能量就需要3.42VE。所以才有第三列,擊穿電場強度,氮化鎵的擊穿電壓值是純凈硅的11倍



2. 電子遷移率:由表格可以看出氮化鎵的電子遷移率比硅的要高很多,而這里的電子遷移率意思是在一定電壓,單位時間內通過物體的電子數量。所以氮化鎵的開關速率就會更快,反應更加靈敏。



3. 熱導率就可以通俗易懂的理解為散熱的快慢



如此多的優點集一身的氮化鎵所以才會使得充電能夠更加高效,快捷,且安全。



那么將氮化鎵適配器與擴展塢進行結合呢?會迸發出怎樣的一個產品?



其實市面上早已有人先吃螃蟹



如圖!在沒有協議IC的情況下,氮化鎵擴展塢直接將功率沖到30W,簡化了線路的同時也控制了成本 而在下圖可以看到,適配器上有一個全功能C口,一個USB3.0A口,一個HDMI口 雖然說此圖片上的產品沒有HUB功能,但是也是為了控制適配器大小,如果還需要增加插口的話就需要用到HUB芯片。 解釋一下為何此產品沒有用HUB芯片



由于HDMI信號無需經過HUB芯片進行擴展以及控制,端子直接2 lenTX/RX,SBU1/SBU2與C口連接,如果對于分辨率有極高的要求,可4 len與口連接,而關于芯片工作電壓問題可添加一顆DCDC進行降壓處理,給HDMI轉換芯片進行電壓供應,而USB3.0A口與C口D+/D-進行連接,所以此產品無需HUB芯片進行數據復制擴展。



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