GaN氮化镓加速无线充电应用：更快、更方便

无线充电正在科技界风靡，它为我们充电提供了更方便的方式，不再需要烦人的电缆和插头。现在，借助一种叫做氮化镓（GaN）功率设备，无线充电变得更快速、更高效。
 

无线充电原理是什么？

无线充电有两种主要方式：磁感应和磁共振。磁感应利用线圈产生电磁场，这个电磁场诱发设备内另一个线圈中的电流，从而实现充电。而磁共振则使用多个线圈创造出一个共振电磁场，可以实现更远距离的充电，甚至可以穿透一些物体。

无线充电的原理是通过电磁场来传递能量，它需要两个部分：一个充电垫或充电站，以及一个支持无线充电的设备。无线充电的技术叫做电磁感应。充电垫或充电站内有一根线圈，当电流通过它流过时，产生一个磁场。当支持无线充电的设备进入这个磁场范围时，它会在设备内的线圈中诱发电流。这个电流可以用来给设备的电池充电。

当你把设备放在充电垫或充电站上时，垫和设备之间的磁场会创建一个电磁场，将能量从垫传输到设备。这个电磁能被转化为电能，用来给设备的电池充电。

GaN功率设备为什么这么重要？

GaN是一种特殊的半导体，它在电力电子领域变得越来越受欢迎。为什么呢？首先，GaN功率设备能够处理更高功率密度，这意味着充电时间可以更短。其次，GaN功率设备能够以更高的频率工作，这减少了需要更大电容器和电感器的情况，这使得无线充电垫可以更小、更轻便。

此外，GaN功率设备产生的热量更少，这不仅降低了电能消耗，还减少了充电过程中产生的热量。热量问题一直是无线充电中的一个大问题，因为它可能损坏正在充电的设备和充电垫。

GaN功率设备也更经济实惠，因为它们制造成本较低，相对于传统的硅器件来说。而且，GaN更加可靠，减少了维修和更换的次数。

现在，GaN功率设备被广泛应用于各种无线充电技术，包括最流行的Qi无线充电标准。在支持Qi标准的无线充电中，GaN功率设备可以让你的设备更快充电，能源传输更高效，这对那些想要快速给设备充电的人来说是一个理想的选择。

这些无线充电技术主要用于消费电子产品，比如智能手机、智能手表和笔记本电脑，但它们也被应用于汽车行业，特别是电动汽车（EVs）中的无线充电垫。这意味着为汽车充电更加方便，不再需要将车辆插入充电站。

无线充电还被应用于医疗行业，特别是对于植入式起搏器和胰岛素泵等医疗设备，这将使充电变得更加容易和频繁。

GaN HEMTs提高了效率

传统的无线充电使用的频率通常在80千赫兹到300千赫兹之间，用于中等功率应用，而低功率应用（最高5瓦）的频率在110千赫兹到205千赫兹之间。GaN HEMTs高频开关的能力使得高效的高频无线能量传输成为可能，这有很多好处，比如：

1.可以传输更高的功率（超过1000瓦），而传统的频率只能传输15瓦；

2.在三个方向上有更大的自由度；

3.更薄的天线和传输/接收部件，这降低了重量，对于电动汽车的照明和电动座椅等应用非常有利；

4.更大的z轴间隔，这意味着发射器可以放在表面下和墙后面，这使得外部安全摄像头的安装更加简单，也使得汽车内的电动工具充电箱成为可能，而不会加热金属物体。

这种更高效的无线能量传输技术使得各种应用变得更加简单，同时也开辟了新的领域。比如，你可以用它来给电动滑板车充电，而滑板车的位置在充电垫上没有那么严格。对于高功率的应用，比如电动汽车，这种技术也能显著缩短充电时间。预计到2030年，用于无人机投递和专业或个人用途的机器人市场将超过1000亿美元，而GaN基于WPT技术预计将在这些应用中发挥重要作用。

无线充电是未来的趋势，它让我们摆脱了烦人的电缆和插头，更加便捷地给设备充电。而GaN功率设备的应用让无线充电变得更快速、更高效。这个技术不仅在消费电子领域有用，还在汽车和医疗领域有广泛应用，为我们的生活带来了更多便利。