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在汽車和工業(yè)應(yīng)用中，由于硅基半導(dǎo)體性能的局限性， 功率電子中使用的半導(dǎo)體材料正逐漸從硅過(guò)渡到如碳 化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）這類寬禁帶半導(dǎo)體。GaN 和SiC 支持更小、更快、更高效的設(shè)計(jì)。規(guī)制和經(jīng)濟(jì)壓 力持續(xù)促使高壓功率電子設(shè)計(jì)的效率提高。在空間受限 和/ 或移動(dòng)應(yīng)用（例如電動(dòng)汽車）中，更小、更輕的設(shè)計(jì) 的功率密度優(yōu)勢(shì)尤為明顯，而從系統(tǒng)成本降低的角度來(lái) 看，更緊湊的功率電子設(shè)備也普遍受到青睞。同時(shí)，隨著 政府推出財(cái)政激勵(lì)措施和更嚴(yán)格的能效規(guī)定，效率的重 要性日益增長(zhǎng)。例如，歐盟的Eco-design 指令、美國(guó)能 源部2016 年效率標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心（CQC）標(biāo)志 等全球?qū)嶓w發(fā)布的指南，都在管理電氣產(chǎn)品和設(shè)備的能 效要求。從電力生成到消耗的各個(gè)階段，功率電子都需 要實(shí)現(xiàn)更高的能效，如圖1 所示。功率轉(zhuǎn)換器在生成、 傳輸和消耗鏈的多個(gè)階段運(yùn)作，由于這些操作沒有一個(gè) 是100% 高效的，因此每一步都會(huì)有一些功率損失。主 要由于熱能損失，這些效率的整體下降在整個(gè)周期中不 斷加劇。
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