Зарядные устройства на основе нитрида галлия, или GaN, имеют отличия от традиционных блоков, в первую очередь благодаря материалу своих силовых компонентов. В стандартных адаптерах используются кремниевые транзисторы, тогда как в GaN-зарядках применяются элементы на основе нитрида галлия. Это позволяет создавать более компактные и мощные устройства, однако это не обязательно ускоряет процесс зарядки телефона или ноутбука.

При одинаковой мощности и поддержке аналогичных протоколов, обычные и GaN-устройства обеспечивают схожую скорость зарядки. Основным преимуществом GaN является их меньший размер и вес, особенно в адаптерах мощностью от 45 до 65 Вт и многопортовых моделях.

При выборе зарядного устройства важно обращать внимание не только на наличие надписи GaN. Следует проверить мощность, поддержку USB Power Delivery, характеристики разъемов и подходящий кабель. Качественный кремниевый адаптер может оказаться предпочтительнее, чем несертифицированный GaN-блок без должной защиты.

Чем GaN отличается от обычной зарядки

Нитрид галлия является широкозонным полупроводником, что позволяет его компонентам работать на более высокой частоте переключения и с меньшими потерями энергии по сравнению с традиционными кремниевыми решениями. Это дает возможность уменьшить размеры трансформатора и других элементов блока питания, что позволяет производителям создавать мощные зарядки в компактных корпусах или устанавливать несколько портов без значительного увеличения размера адаптера.

К числу преимуществ технологии можно отнести:

  • высокую плотность мощности;
  • уменьшение размеров силовых компонентов;
  • снижение потерь при преобразовании энергии;
  • возможность работы на повышенной частоте переключения;
  • удобство создания мощных многопортовых адаптеров.

Однако важно помнить, что GaN не является стандартом быстрой зарядки. Нитрид галлия только отвечает за преобразование электрической энергии, а скорость зарядки зависит от других факторов: мощности зарядного устройства, возможностей подключаемого устройства, поддерживаемого протокола и характеристик кабеля.

Например, GaN-адаптер на 65 Вт может заряжать смартфон медленнее, чем обычный блок на 30 Вт, если не поддерживаются соответствующие протоколы. В то же время качественная кремниевая зарядка с USB Power Delivery может обеспечить такую же скорость, как и GaN-устройство аналогичной мощности.

Когда GaN действительно имеет преимущество

Преимущества GaN особенно заметны у зарядных устройств мощностью от 65 Вт. Кремниевый адаптер для ноутбука может быть довольно крупным и тяжелым, в то время как GaN-зарядка с сопоставимыми характеристиками помещается в компактный корпус.

GaN имеет смысл использовать в следующих ситуациях:

  • если один блок планируется для зарядки телефона, планшета и ноутбука;
  • при необходимости постоянного ношения зарядного устройства;
  • если требуется мощность 65, 100 или 140 Вт;
  • если нужны два или три разъема USB-C;
  • при ограниченном пространстве в розетке;
  • если важно сократить количество отдельных адаптеров в поездке.

При постоянной зарядке одного телефона дома преимущества будут менее заметными. Качественный адаптер на 20-30 Вт может оказаться более выгодным вариантом, так как его размер в данном случае не имеет значения.

Кремниевые блоки часто имеют более крупный корпус, что способствует лучшему распределению тепла. Компактные GaN-зарядки могут значительно нагреваться при высокой нагрузке. Хотя нитрид галлия уменьшает часть потерь, это не исключает нагрева других компонентов, таких как трансформатор и контроллер.

Теплый корпус во время зарядки ноутбука не обязательно указывает на неисправность. Использование устройства следует прекратить, если появляется запах горелого пластика, треск, нестабильная зарядка или другие признаки неисправности.

Какая мощность нужна телефону и ноутбуку

Мощность адаптера указывается в ваттах и показывает максимально возможную отдачу устройства, однако оно запрашивает только поддерживаемую величину. Телефон не должен получать 100 Вт только потому, что подключен к зарядке такой мощности.

USB Power Delivery обеспечивает согласование напряжения и тока между источником питания и подключенным устройством. Версия USB PD 3.1 позволяет передавать до 240 Вт через совместимый USB-C кабель.

Рекомендуемые диапазоны мощности:

  • 20-30 Вт - для большинства телефонов, наушников и небольших устройств;
  • 30-45 Вт - для смартфонов с мощной зарядкой, планшетов и легких ноутбуков;
  • 45-65 Вт - для офисных ультрабуков и для универсальной зарядки телефона и ноутбука по очереди;
  • 65-100 Вт - для ноутбуков с повышенным потреблением и одновременной зарядки нескольких устройств;
  • 100-140 Вт - для производительных ноутбуков, поддерживающих соответствующий режим USB-C;
  • свыше 140 Вт - для отдельных рабочих и игровых ноутбуков, если производитель допускает питание такой мощности через USB-C.

Точное значение можно найти на штатном адаптере или в характеристиках устройства. Для ноутбука лучше выбирать блок не ниже комплектного. Например, Apple рекомендует использовать USB-C-адаптер с мощностью не ниже штатной.

Менее мощный блок не повредит совместимый ноутбук, но зарядка будет происходить медленно. Под нагрузкой аккумулятор может продолжать разряжаться, даже если устройство подключено к сети. Игровой ноутбук с комплектным блоком на 200-300 Вт может принимать через USB-C только ограниченную мощность, что может снижать его производительность.

Адаптер с мощностью выше штатной можно использовать, если зарядка происходит корректно по протоколу USB Power Delivery. Устройство запросит необходимый режим. Apple также позволяет заряжать совместимый iPhone более мощным USB-C-блоком, включая адаптер от ноутбука.

Зачем нужны USB Power Delivery и PPS

USB Power Delivery, или USB PD, является универсальным протоколом согласования мощности через USB-C, который поддерживают многие телефоны, планшеты и портативные компьютеры.

PPS, или Programmable Power Supply, является дополнительным режимом USB PD. Этот режим позволяет устройству запрашивать напряжение небольшими шагами и изменять его во время зарядки, что помогает более точно управлять мощностью и температурой аккумулятора.

PPS особенно важен для некоторых Android-смартфонов. Google в рекомендациях для Pixel советует использовать совместимые адаптеры USB PD PPS для достижения заявленной скорости зарядки.

При выборе блока нужно обратить внимание не только на наличие USB-C, но и на конкретные протоколы:

  • PPS и диапазоны поддерживаемого напряжения;
  • фирменные протоколы производителя телефона, если они актуальны;
  • максимальная мощность каждого порта;
  • распределение мощности при подключении нескольких устройств.

Некоторые смартфоны могут показывать максимальную скорость только с фирменной зарядкой. Универсальный GaN-блок на 100 Вт может поддерживать USB PD, но не поддерживать собственный протокол конкретного производителя. В этом случае телефон будет заряжаться безопасно, но медленнее, чем заявлено.

Почему многопортовая зарядка может выдавать меньше мощности

На корпусе многопортового адаптера обычно указывается общая максимальная мощность. Это не означает, что каждый разъем будет выдавать указанное количество ватт одновременно.

Например, зарядка на 100 Вт может работать следующим образом:

  • до 100 Вт через первый USB-C при подключении одного устройства;
  • до 65 Вт через первый разъем и до 30 Вт через второй при двух устройствах;
  • еще меньше через каждый порт, если используются все разъемы;
  • ограниченная мощность через USB-A независимо от свободного запаса.

Конкретное распределение мощности должно быть указано на корпусе, упаковке или в инструкции. Необходимо проверять комбинации C1, C2 и USB-A, так как самый мощный режим часто доступен только через первый порт.

При подключении второго устройства адаптер может на короткое время прервать питание и заново согласовать режимы. Это может привести к тому, что экран телефона включается, а ноутбук сообщает о повторном подключении зарядки. Такое поведение встречается у многопортовых блоков и не всегда указывает на неисправность, однако частые переключения могут мешать работе.

Для ноутбука лучше выделить порт с наибольшей мощностью, а телефон подключать к дополнительному разъему. Если ноутбуку требуется 65 Вт, общий адаптер желательно выбирать с запасом до 100 Вт, чтобы после распределения он все еще получал необходимую мощность.

Какой кабель потребуется для быстрой зарядки

Мощный адаптер не сможет работать на полной мощности с неподходящим кабелем. Для обычной зарядки до 60 Вт достаточно качественного USB-C кабеля, рассчитанного на ток до 3 А. Для режимов выше 60 Вт требуется кабель с электронным маркером, который сообщает устройствам допустимый ток и мощность.

USB-IF требует маркировать сертифицированные кабели USB-C обозначениями 60W или 240W. Кабель на 240 Вт подходит для режимов Extended Power Range и совместим с мощными ноутбуками.

При выборе кабеля важно проверить:

  • допустимую мощность 60, 100 или 240 Вт;
  • наличие E-Marker для кабеля с током 5 А;
  • поддержку USB Power Delivery;
  • целостность разъемов и отсутствие перегибов;
  • необходимую скорость передачи данных, если кабель используется не только для питания.

Высокая зарядная мощность не гарантирует высокую скорость передачи файлов. Кабель может поддерживать 100 или 240 Вт, но передавать данные только на скорости USB 2.0. Для подключения монитора, док-станции или быстрого внешнего накопителя характеристики передачи данных следует проверять отдельно.

Что проверить перед покупкой зарядного устройства

Надписи GaN, 100W и Fast Charge на упаковке недостаточно. На корпусе должны быть указаны производитель или импортер, модель, входное напряжение и выходные режимы. Для USB-C приводятся сочетания напряжения и тока, например 5 В/3 А, 9 В/3 А, 15 В/3 А и 20 В/3,25 А.

При выборе зарядного устройства стоит проверить:

  • необходимую мощность при использовании одного порта;
  • мощность при одновременном подключении двух или трех устройств;
  • наличие подходящего кабеля в комплекте;
  • защиту от перегрева, перенапряжения, перегрузки и короткого замыкания;
  • гарантию и данные продавца;
  • маркировку ЕАС и документы о соответствии;
  • отзывы о нагреве, писке и стабильности конкретной модели.

Согласно действующему законодательству, продавец обязан по требованию предоставить сведения о декларации или сертификате соответствия электрического оборудования. Одного изображения знака ЕАС на упаковке недостаточно, если невозможно определить изготовителя и проверить документы.