伴随着全球中产阶层的提升及其车子、通风空调和工业生产驱动器的电气化推动，对电力的要求持续提升。每一个电力环节(发电量、配电设备、变换和消費)的可达到效率决定着全部电力基础设施建设压力的增加程度。

在每一个环节，效率不高的关键副产物是发热量。在很多状况下，必须要有大量的动能来清除或解决这种热量。因而，降低每一个环节的设备温度产生废热，也能够带来重大的影响。

伴随着全球范畴内中产阶级的提升，车辆、HVAC、产业链用驱动器的电动式化的推动，电力要求持续提升。每一个功率级(发电量、配电设备、变换、消費)可完成的高效率决策了全部功率器件系统架构的压力水平。在每一个环节，效率不高都是会造成附加发热量，它是关键的副产物。在很多状况下，必须大量的动能来清除或处理这类发热量。因而，降低每一个环节的设备温度的造成具备重特大危害。

功率器件所造成的热，关键是在变换环节造成的，绝大多数是由通断耗损和开关损耗造成的。半导体的效率越高，造成的发热量就越低，动能的消耗也就越少。效率不高的半导体造成的发热量不宜应用，绝大多数全是多余的，可是伴随着半导体技术性和半导体原材料的持续改进，效率持续提升，那样的发烫还可以防止。

在半导体功率器件再次发展的情况下，他们在非常大的程度上遭受终端设备销售市场必须的危害。今日，一切垂直行业、销售市场或运用都是有其分别的电力要求。即便在数年前，这种不一样的要求也务必用基本上同样的基本半导体技术性--硅场效管来达到。因为机器设备的限定，在全部状况下应用同样的技术性仅仅造成更高或更小的损害，这在于实际运用;一种技术性并不可以解决一切状况。

当今，电源总开关有几种不一样的挑选。功率器件MOSFET是最基本的器件，关键用以击穿场强小于200V的运用。非常结MOSFET是功率器件MOSFET的拓宽，设计方案用以解决高些的工作电压，具备相对性迅速的电源开关特点。IGBT被视为双极晶体三极管和MOSFET的结合体，其电源开关波型最合适于硬电源开关拓扑结构，并用以大功率运用。

现如今，SiC和GaN等宽禁带(WBG)技术性早已完善，能够在适用特殊功率器件运用的全部规范中与硅FET和IGBT匹敌。WBG的关键优势之一是其在高频率下合理转换的工作能力，这造成开关电源中应用的微波感应器和带磁部件更小。除此之外，相对性较低的反向恢复电流量使它能够变成各种各样开关电源拓扑结构中的二极管取代商品，不但能够提升总体高效率，并且还能够给予全新升级的配备。

WBG功率器件晶体三极管的开发设计为初始机器设备生产商给予了更普遍的电源开关解决方法挑选，使取代网络拓扑结构可以完成高些的高效率和高些的功率相对密度。这类挑选的丰富性不但在目前的运用中是有益的，并且也使具体运用电力的全新升级方法变成很有可能。图腾柱PFC拓扑结构便是一个非常好的事例，能够根据挑选WBG器件使其越来越有效和行得通。

纵览现如今的很多主要用途，基本上每一个行业都对电力电子产品有极大的要求。在汽车产业中，驱动力传动装置正越来越电气化。伴随着混合动力车辆和电动式车子的发展趋势发展，必须AC-DC变换和DC-DC变换来适用车载电池的电池充电和电机的驱动器。可再生能源在电力基础设施建设中占非常大占比，而且预估这一占比将再次提升。光伏发电必须逆变电源，用于把直流电变换为交流电流，并能够用以各种各样传送系统软件中。另一个填补运用是应用充电电池储存来平稳电力要求。该技术性替代了效率不高的煤碳和燃气发电机组，这种发电机组必须在相对性较短的时间内对于每一个电力网联接开展物理学转动至特定速率。

大家的发电方式已经从不可再生资源转为能再生的清洁能源，如太阳能发电、风力和潮汐发电。这种可再生资源的兼容模式比不上目前为止在电力能源单位应用的燃气和煤碳等資源。因而，每瓦特成本费很高，但如今这类状况已经更改。电力电子产品高效率的提升是太阳能发电和风力越来越比不可再生资源划算的缘故之一。伴随着WBG的到来和传统式半导体技术性的不断发展，可再生资源将变成实际，并将在未来的电气化系统软件中充分发挥更高的功效。

高效率是推动力

电力负荷需要的工作电压和电流量的力度十分大，当电磁能做到最后商品时，功率器件水准将降到最少。这类功率器件水准的分区规划减少必须开展变换，并被叙述为传送的最终环节。从高效率的视角看来，这也是最重要的。

运作中的开关电源(发电机组)与应用中的能耗机器设备(电子产品)之比为无以言表的。预估该领域将引进几百亿个新机器设备做为物联网技术的一部分，但发电机组总数仍未相对应提升。为了更好地保持这类发展趋势，在开关电源生命期的每一个环节提高工作效率早已越来越很重要。

适用开关电源运用的WBG技术性的重要特点包含相对性较高的功率器件电子密度，较高的击穿场强，较高的耐热性和较高的带隙动能。这种特点使它可以以比传统式的基于硅的功率晶体三极管高些的频率打开和关掉。低通断阻值针对热耗损大的功率器件电源电路也是不可或缺的要素。

比如，GaN晶体三极管能够以MHz的速度转换数十KW。较高的电源开关频率使GaN晶体三极管在RF信号发射器和放大仪等运用中具备诱惑力，但恰好是快速电源开关高电压的工作能力使氮化镓适用电路。一样，SiC在电源开关速率和工作电压层面也胜于硅FET和IGBT。因为二种品质因素的比较有限交叉式，SiC是GaN技术性的填补，而不是与GaN技术性市场竞争，二者在大功率器件电源开关运用中都有非常大优点。

WBG产生的益处并不是无成本的。不但成本费相对性较高，并且SiC和GaN都必须与硅FET和IGBT不一样的栅压控制器解决方法。幸运的是，这种技术性的供应链管理已经快速拓展。许多半导体生产商已经为全部这种技术性制订了技术的、对策，包含硅场效管、IGBT、SiC及GaN，及其专业设计方案用以适用SiC及GaN的栅压控制器。