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65W氮化鎵GaN充電器體積這么小重量這么輕？
目前市場主流的65W氮化鎵GaN充電器，為什么能夠做到比普通65W PD充電器的體積縮減40%~50%，重量也大大減輕呢？在同等功率條件下，比老舊充電器實現(xiàn)小體積輕量化的表現(xiàn)。
手機充電器是一個電源轉換器，其有兩個重要的參數(shù)：輸入和輸出
（1）輸入「100-240V～ 50/60Hz 0.5A」。
100-240V是指正常家里的市電，100-240V是為了滿足多個國家能夠使用，如日本的民用電壓是110V，中國的民用電壓是220V；～代表交流電，50/60Hz也是為了滿足兩種交流電頻率，如中國為50Hz，中國香港為60Hz，0.5A為額定工作電流。
（2）輸出「USB 5V?2.4A」。
USB即為輸出端口是USB，輸出電壓是5V，?是直流符號，2.4A是額定輸出電流。
所以手機充電器就是一個把220V市電轉為5V直流電的設備，無論我們使用的蘋果手機祖?zhèn)?V1A充電頭，或筆記本的65W充電器，或雷布斯手中的65W氮化鎵GaN充電器，這些充電器的目的都是為了把220V的交流電壓變成穩(wěn)定的直流電壓，才能給手機或者筆記本的鋰電池充電。
而且通過拆解手機充電器，我們可以看到充電器里面用到了變壓器，但是為了更高效，更安全，更穩(wěn)定的實現(xiàn)變壓輸出，變壓器輸入輸出前都有一些處理電路。首先，手機充電器不是直接將220V 50Hz的市電直接通過變壓器進行降壓。220V交流電整流后先經過開關管（一個速度很快的開關）然后才到變壓器，由于開關管的高頻開啟和關閉，所以輸入電壓是高頻變動的，變動的電壓通過變壓器就會產生互感現(xiàn)象。輸出端的電壓也需要經過濾波和穩(wěn)壓才能穩(wěn)定為直流。輸出電壓還會反饋到輸入端來調節(jié)開關頻率，作用就是穩(wěn)定輸出電壓。
這個變壓過程有個關鍵就是高頻，如圖中的高頻震蕩和高頻變壓器。國內市電的頻率是50Hz，而充電器中開關管的高頻通斷的頻率一般是10kHz以上，為什么不直接用220V/50Hz的市電，其目的就是為了在功率相同的條件下減小變壓器的體積。并且我們知道能量轉換的中間人是磁場能，磁場能夠承載的能量大小和變壓器的體積有關，如變壓器中間鐵芯大小和線圈匝數(shù)的圈數(shù)。簡單的關系就是在變壓器材質一致情況下，體積越大，能夠承載的磁場能量越大。提高頻率意味著即使每次電磁變化轉換的能量一樣，可以使單位時間內能量轉換的次數(shù)增加，所以導致轉換功率增加。反過來說就是總功率一定時，頻率越高，變壓器的體積可以更小。（關于磁通密度，匝數(shù)，截面積，變化時間關系可以參考麥克斯韋的電磁方程）
舉例：蘋果5W/12W/29W充電器
功率和體積的正向關系也可以解釋為什么蘋果充電器輸出功率越大時，體積越大，一個很大原因就是變壓器大了，當然還有一些其他電子器件體積（如電容）也會增大。
那么氮化鎵GaN手機充電器為什么小呢？
氮化鎵GaN充電器小的關鍵因素是大大提高了開關頻率。開關頻率越高，體積可以做得更小。目前使用的開關管基本上都還是硅和鍺半導體材料，而這類開關管頻率提升空間已經很小了，因為進一步提高頻率會帶來更大的開關損耗和發(fā)熱。而氮化鎵GaN是一種更好的新型材料而且能夠替代硅和鍺的第三代半導體材料，由它制成的氮化鎵GaN開關管開關頻率可以大幅度提高，能夠達到100kHz至10MHz，并且損耗更小。所以用了氮化鎵GaN開關管的充電器在功率一定情況下，可以使用體積更小的變壓器和電容等器件，因此這也是雷布斯手中的65W氮化鎵充電器可以做到這么小的原因。
在市面上，其他廠家也早有了氮化鎵GaN手機充電器，并不是什么首次出現(xiàn)的黑科技。如果你經常帶著手機充電器出差還是可以買一個，建議買大廠的，質量更有保障。如果你只是家里和辦公室兩邊跑，或者宿舍和實驗室兩邊跑就沒有必要買氮化鎵GaN手機充電器，可以多買一個普通的充電器，兩邊各放一個，畢竟不帶充電器比帶個輕的更舒服。最好選擇帶多個USB孔的充電器，尤其對于iPhone的用戶，手機與筆記本可以一起充電。
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