小體積氮化鎵半導(dǎo)體來(lái)襲——紫米33W充電器MINI評(píng)測(cè)
越來(lái)越多的手機(jī)廠商不再為新推出的手機(jī)附贈(zèng)充電器了,首先是蘋果手機(jī),然后是小米新發(fā)布的小米11手機(jī),雖然說(shuō)為了環(huán)保,其實(shí),是在適應(yīng)大環(huán)境的發(fā)展下適應(yīng)潮流而已:充電接口的統(tǒng)一和快充標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展推動(dòng)了這個(gè)魔幻的操作,一時(shí)間,一部分消費(fèi)者還不適應(yīng)這個(gè)舉措,但是,就某些手機(jī)廠家適配在手機(jī)包裝盒中還在堅(jiān)持的5V 1A充電器而言,還不如不附送了,快節(jié)奏的都市生活,我們需要快速充電,這就是今天這個(gè)紫米33W充電器MINI帶給我的感受。

由于充電接口的統(tǒng)一,目前的手機(jī)需要區(qū)分的其實(shí)只有蘋果的接口和Type-C接口,讓我們?cè)跒槭謾C(jī)充電的時(shí)候。特別是在外勤時(shí),不這么困惑要找合適的插頭了。配合快充協(xié)議,我們能在一頓飯或者一杯咖啡的功夫,能夠把手機(jī)充滿,米33W充電器MINI支持最大33W的輸出功率,從協(xié)議上看支持大部分快充協(xié)議,例如高通QC2.0、QC3.0、華為FCP、三星AFC等,電壓為5V、9V、11V和12V輸出。

包裝內(nèi)還有一條C-C的數(shù)據(jù)線,快充的實(shí)現(xiàn),除了充電器和手機(jī)支持相應(yīng)協(xié)議外,也需要數(shù)據(jù)線看數(shù)據(jù)線的質(zhì)量,否則線損大了,也是不能實(shí)現(xiàn)快充的——能量被線消耗了。

米33W充電器MINI只有一個(gè)Type-C輸出接口。目前大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備、筆記本電腦都標(biāo)配Type C接口,USB-A接口被取代是遲早的事情。

交流輸入端是國(guó)標(biāo)單相扁插頭,兼容美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和日本標(biāo)準(zhǔn)。整體做工精致,金屬導(dǎo)體部分很厚實(shí),標(biāo)稱輸入電壓為全球電壓范圍,從100V到240V,最大0.85A。

紫米33W充電器MINI體積非常小巧,寬度僅比一個(gè)一元硬幣大一點(diǎn),由于采用的氮化鎵半導(dǎo)體管作為功率核心元件,才能在如此小的體積內(nèi)輸出這么大的功率。氮化鎵(GaN)是由氮和鎵組成的一種半導(dǎo)體材料,在國(guó)內(nèi)也稱為第三代半導(dǎo)體材料。氮化鎵材料比硅材料半導(dǎo)體擊穿場(chǎng)強(qiáng)高10倍,飽和電子遷移速度大3倍,熱導(dǎo)率高2倍。這些性能提升帶來(lái)一些的優(yōu)勢(shì)就是氮化鎵比硅更適合做大功率高頻的功率器件,同時(shí)體積還更小,功率密度更大。

下圖是和水果手機(jī)的充電器對(duì)比,紫米33W充電器MINI僅比水果大一點(diǎn)點(diǎn),可功率是水果充電器的6倍多,水果充電器輸出只有5V1A,也就是5W的輸出功率。

下圖是筆者手頭的幾個(gè)充電頭放在一起對(duì)比,從左到右分別是水果5W充電器、紫米33W氮化鎵充電器MINI、紫米45W充電器、小米65W氮化鎵充電器,小米65W充電器對(duì)比,可以看到,采用氮化鎵半導(dǎo)體的充電器,體積都小很多,現(xiàn)在制約氮化鎵半導(dǎo)體應(yīng)用的原因只有一個(gè),就是價(jià)格。

為小米10PRO手機(jī)充電,在協(xié)議的支持下,自動(dòng)協(xié)商充電電壓,現(xiàn)在看到的是以9V電壓充電,輸出功率達(dá)到20W。

這是協(xié)議檢測(cè),支持常見(jiàn)的快充協(xié)議。

這是啟動(dòng)12V的高通快充協(xié)議。

對(duì)于快充,不僅是手機(jī)實(shí)現(xiàn)快充有意義,目前手機(jī)電池都子4000-5000mAh,快充的需求不言而喻,但如果是經(jīng)常外出的人員,如出差頻繁、戶外徒步等人士,對(duì)充電寶的快充需求也越來(lái)越高,充電寶通常10000-20000mAh的容量,如果不支持快充,那么以5V1A的電壓電流,一晚上都不能為充電寶補(bǔ)充滿,如果支持快充,3小時(shí)就能把大容量充電寶充滿,第二天可以持續(xù)一整天的電量補(bǔ)給。下圖是配合紫米自家的10000mAh充電寶充電。


小體積為外出帶來(lái)了方便,無(wú)論是在公文包里還是背包里都不會(huì)對(duì)出行造成負(fù)擔(dān),職場(chǎng)人士突然有外勤任務(wù),抓起來(lái)賽牛仔褲的最小褲兜里也不礙事。

越來(lái)越多的移動(dòng)設(shè)備使用了Type-C作為數(shù)據(jù)兼電源接口,家里的各種小玩具、藍(lán)牙小音箱、藍(lán)牙耳機(jī)都標(biāo)配Type-C接口,紫米33W充電器MINI都可以為這些設(shè)備 進(jìn)行充電,出差在外,一個(gè)這樣的小充電頭就可以搞定一大堆設(shè)備。

氮化鎵晶體管比傳統(tǒng)硅基IGBT/MOSFET 等晶體管芯片面積更小,但控制電流更大,氮化鎵芯片功率密度更大,因此功率密度/面積遠(yuǎn)超硅基,此外由于使用氮化鎵芯片后還減少了周邊的其他元件的使用,電容,電感,線圈等被動(dòng)件比硅基方案少的多,進(jìn)一步縮小的體積,所以本次看到的氮化鎵快充頭,不僅體積小巧,但是還能提供更強(qiáng)大的功率輸出。

紫米33W充電器MINI的小體積和強(qiáng)勁的輸出功率形成巨大反差,追求手機(jī)電量大固然是我們所希望的,但對(duì)手機(jī)重量和體積提出了更高的要求,在電池電量密度還有待突破的時(shí)代,不如考慮怎樣在短時(shí)間內(nèi)把電池充滿,這就是紫米33W充電器MINI給我們帶來(lái)的好處,不過(guò)我還是更期待在這個(gè)小體積的外殼下能進(jìn)一步增大輸出功率,如果在增加10W,到43W,就能為我的筆記本電腦充電了,那時(shí)候,出差就可以只帶這一樣的一個(gè)小充電頭了。