來源：羅姆半導體社區

包括服務器電源、不間斷電源（UPS）和電機驅動器在內的工業應用消耗了世界上很大一部分電力。因此，工業電源效率的任何提高都將大大降低公司的運營成本。對于兼具更高功率密度和更好熱性能雙重優勢的高效電源的需求，呈現出指數增長。有幾個因素在推動這一增長。首先是全球能源意識的提升，能源是社會化生產不可完全替代的投入要素，能源效率作為國家或地區能源安全戰略的重要組成部分，在節能減排、穩定增長的可持續發展道路上有重要支撐作用。以及日益迫切的對于更理智和更有效地使用能源的訴求。第二個是物聯網（IoT），它推動了將各種新技術和服務導入工業應用。借助工業 4.0 等智能產業計劃，機器、工廠和工作場所通過連接設備變得更加智能和具有意識，從而實現更高的自動性、效率、可靠性和安全性。

工業是能源消費的主要產業部門，而工業能源消費質量是衡量能源效率高低的主要標準。系統制造商對提高工業應用的效率越來越感興趣。能源效率和降低成本的結合正成為關鍵的市場領導地位。 但是，隨著采用工業自動化（例如機器人和電控化生產線）應用的不斷增加、為這些系統供電的電力成本也水漲船高。為保持競爭力，制造商需要能夠開發新的操作方法以降低工廠成本。

一、對更高效率、更低成本的需求

由于工業設備通常是 24 小時/天的全天候運行，因此效率的任何提高都可以立竿見影地大大降低能耗。解決能源問題的最直接方法是為這些工業系統提供動力的系統的能效。因此，行業、政府和制造商都面臨巨大壓力，需要開發出更高效的電源。例如，諸如能源之星（Energy Star）和 80 Plus 之類的標準促進了電源裝置（PSU）的能效提升。通過滿足這些標準，PSU OEM 可以輕松地向要求苛刻的市場展示其系統的效率。

電源設計人員面臨的最大挑戰是：功率密度、散熱性能和轉換效率這三個特性。此外，設計人員需要在最小化整體系統成本的同時滿足這些挑戰。傳統的電源設計方法將會繼續在這些方面提供一些改進。但由于開發人員多年來一直專注于從這些系統中獲取更多效益，而相關效益并不是取之不竭的。所以，為了實現重大改進，我們需要新的方法。

二、SiC 能夠做到

碳化硅(SiC)是一種Ⅳ-Ⅳ族化合物半導體材料，具有多種同素異構類型。其典型結構可分為兩類：一類是閃鋅礦結構的立方SiC晶型，稱為3C或 β-SiC，這里3指的是周期性次序中面的數目;另一類是六角型或菱形結構的大周期結構，其中典型的有6H、4H、15R等，統稱為α-SiC。與Si相 比，SiC材料具有更大的Eg、Ec、Vsat、λ。大的Eg使SiC可以工作于650℃以上的高溫環境，并具有極好的抗輻射性能。碳化硅（SiC）是一種寬禁帶半導體基礎材料。它可用作裸片基板，也可以用于肖特基二極管、MOSFET 等分立器件以及功率模塊。

歷史上，硅（Si）被用作大多數電子應用的半導體基礎材料。但與 SiC 相比，基于 Si 的電源系統在能效方面相形見絀。SiC 提供了諸多領先 Si 的優勢。

審核編輯黃昊宇