在我們最新一期的碳化硅（SiC）中，我們正在深入研究電力電子領域，同時研究碳化硅組件如何定義行業。

　　研究碳化硅作為半導體，它直接支持了更高效、更可靠、寬帶隙電力電子設備的發展。但究竟什么是電力電子，為什么它們很重要？

　　什么是電力電子？

　　術語電力電子是指用于電力轉換和控制的固態電子設備。現代電力電子包括MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）和IGBT（絕緣柵雙極晶體管）等器件以及逆變器（直流到交流）、整流器（交流到直流）和轉換器（交流到交流，直流到直流）。這些電力電子設備是現代技術不可或缺的一部分，但這些組件的最早形式對于今天的大多數工程師來說很可能是無法識別的。

　　第一電力電子

　　早期的電力電子設備在尺寸、能力和功能方面與我們今天看到的有很大不同。電力電子學最早的例子之一是1902年開發的汞弧值，用于將交流電轉換為直流電。汞繼續廣泛用于整流器和電力傳輸，直到1930年代初引入硒電子設備。

　　硒（Se）在1950年代中期開始在電力電子設備中被硅（Si）取代。

　　事實上，硅、砷化鎵（GaAs）和氮化鎵（GaN）是多年來用于電力電子的主要半導體。電力電子的下一個重大變化將是碳化硅（SiC）的使用。

　　MOSFET最初是在1950年代后期開發的，但直到1970年代才適合用于電力電子設備。IGBT隨后在1980年代初推出，但直到1990年代才廣泛使用。

　　碳化硅獨樹一幟

　　早在1990年代，美國宇航局就在考慮使用碳化硅（SiC）半導體，但廣泛接受SiC代替Si的主要障礙是這些設備的實際制造，包括確定生長純SiC晶體的有效方法。然而，在2010年代初期，SiC電力電子器件真正獨樹一幟（并在今天繼續發展）。

　　2011年，我們推出了第一款商用碳化硅功率MOSFET。然后，在2016年，發布了全SiC高性能商用半橋電源模塊和柵極驅動器組合。現在生產碳化硅，SiC MOSFET和SiC功率模塊。

　　碳化硅電力電子支持可再生能源等新興產業（包括太陽的,燙的和風力）、EV/HEV動力系統，以及電動火車、公共汽車和其他類型的公共交通工具。它們也可以在不間斷電源（UPS）、工業電子設備和電機驅動器上找到。此外，由碳化硅組件制成的設備表現出更高的效率，占用更少的空間，更輕的重量，并且不需要大量的冷卻系統。

　　為什么碳化硅對電力電子很重要

　　介紹碳化硅作為半導體對電力電子產生了重大影響，包括更高的電壓、更高的開關頻率、更寬的帶隙、極端的溫度耐受性和低電阻——所有這些都是持續開發有效電力電子器件和依賴它們的設計的關鍵。

　




審核編輯：劉清