創新及永續 從不起眼的充電器開始

作者:
Andrew Sultenfuss
Senior Distinguished Engineer Dell Technologies
#IWork4Dell

就如同許多發明及實用工具，創新是一項需要透過一段時間的使用回饋來優化的研發過程，絕大多數的企業也仰賴這個過程以確保最終研發成果符合市場需求，這項過程能載舟亦能覆舟，過程中的微小進步或錯誤解讀都將對最終結果產生巨大且顯著的影響。當導入一項新的技術時，企業需要從可靠度、成本、支援系統至系統整合層面衝擊等不同面向作出全面且透徹的分析，方能將新技術已造成最小衝擊的方式導入產品開發中，最終成功上市。氮化鎵技術早已被納入 Dell 的產品開發路徑中，消費者使用經驗及產品永續性加速了市場接受度，因此能與像 GaN Systems 這樣的夥伴合作，加速氮化鎵技術在外接式電源及電源供應器 (EPS & PSU) 的產品中導入，更顯重要。

氮化鎵產品線

氮化鎵外接式電源及電源供應器已成為 Dell 產品線的一部分，從 45W 到 330W 分別支援 Dell 用戶端系列筆記型電腦、工作站和電競產品。無論是核心產品或是不起眼的充電器，Dell 皆持續優化產品效能、全球通用性、尺寸、重量、及成本，因為對 Dell 來說，創新的過程是一個持續不中斷的價值循環。

 

為什麼充電器很重要?

異地辦公已成為新常態，對於需要時常外出拜訪客戶，或隨時處理公事的商業用戶來說，電池續航力及充電速度將是選購筆電時的兩大考慮因素。Dell 自 20 年前推出 Express Charge™ 電源模式後，一直廣受用戶歡迎，但有鑒於近年市場對充電效率的需求提高，提高電源瓦數來縮短充電時間迫在眉睫，縮短的幅度甚至需達原先的一半，因此尺寸及成本成為開發新一代充電器時所面臨的兩大挑戰。

感謝氮化鎵技術，筆電用戶需要攜帶笨重如磚塊的充電器及充電線的時代已經成過去式了，與上一代採用矽功率元件的設計結構相比，採用氮化鎵拓樸結構，不僅可提高充電器的功率及效率，更使尺寸減少了40%。

充電器的效能在消費電子產品的永續及可攜帶性扮演相當重要角色。採用氮化鎵技術的充電器，在開發製造過程中能減少被動元件材料及水資源的使用，搭配回收再利用的材料，能更進一步減低產品碳足跡，提高地效率讓產品在使用階段能達到 7% 的減碳幅度，這樣的進步對於在全球已賣出上億個外接式電源供應器的 Dell 來說，帶來了十分可觀的環境效益。

從產品設計、製造到使用階段，氮化鎵技術能有效降低外接式電源及電源供應器產品的碳足跡。氮化鎵為企業創造一個雙贏的局面，減少對環境的衝擊的同時，提升產品效率、降低營運成本、減少所需的被動元件，更提高產品及元件的回收率。除此之外，拜氮化鎵技術，充電器的外殼尺寸能縮小 40-50%，不僅達到前所未有的減碳成效，輕薄的外型更優化了消費者使用經驗。

Dell 採用減法設計概念，較小尺寸的設備在製造過程中所需的塑膠、鋼或銅等金屬自然也比較少，所需要的包材也相對較減，搭配使用回收再利用的材料，進一步產品的碳足跡。不僅如此，Dell 也從循環經濟的角度出發，在設計氮化鎵外接式電源及電源供應器產品時，考慮元件的重複使用性，減少廢棄物。Dell 用戶端系列所搭配的 60-300W 氮化鎵充電器便是以環境友善為設計理念的產品。

為什麼是現在? 價格對了!

市場需求永遠是刺激新技術、新產品開發的驅動力。氮化鎵技術在近年逐漸成熟，產業對氮化鎵材料特性的理解，或與傳統控制器及拓樸架構整合技術的掌握上都有提升，市面上有更多的設計工具及過往經驗分享，加上全球半導體造商過去幾年來對氮化鎵技術的投資研發，都加速了氮化鎵功率半導體產業成長。氮化鎵技術的成熟使採用氮化鎵功率元件變得更容易且更經濟，應用市場不僅受惠於產品效能提升，也同時降低產品開發成本。

採市場導向設計的 Dell 氮化鎵充電器

技術演進帶來的成本優勢，加上尺寸及能源效率的特性，使氮化鎵逐漸被視為取代傳統矽基組件的理想替代方案，並廣泛運用于太陽能儲能、電動車充電及資料中心伺服器等領域。 Dell 持續從發明與實用性兩個面向實現創新研發，我們的團隊致力為產品設計及效能帶來實用的創新，看見我們的努力為每一個消費者帶來全新的使用經驗，同時減少對環境的衝擊，是我們最大的成就來源，而氮化鎵技術更是我們持續完成這個使命不可或缺的利器。