目前，標準硅器件仍然是電力電子市場的主要部分。雖然許多公司正在開發新的電路拓撲以提高硅器件的效率，但新的碳化硅解決方案正在作為一種新的半導體元件出現，以應對不久的將來的高功率挑戰。

 

碳化硅 (SiC)

 

碳化硅比硅貴得多。因此，重要的是針對經濟與節能或其他一些技術優勢保持同步的應用，以便碳化硅成本合理。

 

碳化硅的主要障礙之一是它通常被視為一種新技術。許多在高功率領域進行設計的工程師非常保守，因此在建立可靠的性能記錄之前會減慢采用速度。

 

為了充分利用碳化硅，設計人員必須對其設計進行一些更改，從而對 PCB 進行重大更改。然后提供一個可靠的設計來處理特別高的工作頻率是至關重要的。

 

汽車應用是從碳化硅技術中受益匪淺的一些應用。它特別適用于主推進裝置以及車載充電器和電池充電站。

 

光伏等需要儲能以在沒有陽光的情況下提供電力。這需要一定的能量儲存能力，因此需要更多的轉換器和逆變器。碳化硅是這些功率轉換階段的絕佳候選者。

 

隨著越來越多的替代能源，功率流需要特別注意。這需要有源濾波和有源諧波校正。所有這些應用最終都涉及功率半導體。

 

智能電網、電動汽車和晶圓

 

風能和太陽能等重要的可再生能源解決方案通常與儲能相結合，是該行業增長最快的領域之一，而寬帶隙碳化硅技術是這些解決方案的核心?？稍偕茉蠢^續在世界發電組合中占據主導地位。

 

碳化硅的介電強度是硅的 10 倍，因此為構建在更高電壓下運行的設備提供了可能性，并滿足充電基礎設施和智能電網領域的要求。在更高的開關頻率下工作仍然可以提供多種好處，并且在該領域中，碳化硅使其適用。較高的開關頻率允許設計人員減小磁鐵、作為濾波器一部分的電感器或變壓器本身的物理尺寸，在使用高頻時可以更小。因此，這是關鍵方面部分。

 

在碳化硅領域，也有需要二極管的 DC 到 DC 轉換器應用。因此，在 DC 到 DC 轉換器應用中，碳化硅對于功率因數校正非常有利。

 

目標是提供下一代碳化硅器件以優化性能成本比。優化晶圓工藝階段以支持不斷增長的產量至關重要。最大的兩個障礙仍然是原始碳化硅晶片的時間和質量，晶體結構仍然經常存在缺陷，從而對產量產生負面影響。特別是它直接轉化為設備的成本，而成本始終是采用任何新技術的關鍵驅動因素。