如今，我們正處于電力電子新時代的早期階段，而這個時代將持續到未來幾十年。在這個階段中，寬禁帶半導體材料將會發揮自己的作用。
電動汽車、車載充電器、電動汽車充電站、太陽能、風電和儲能系統市場正在快速增長?，F在，配備電池供電或混合動力發動機的電動汽車需求量很大，最終將取代汽油和柴油汽車。這些車輛由交流電網連接供電，其中車載充電器為車輛電池充電，或者在充電期間直接連接到車輛電池的外部直流充電器以高速充電。從能源和環境的角度來看，汽車使用通過燃煤發電的電廠電力驅動汽車是沒有意義的，因此太陽能或風能產生的能量會在需要時儲存和使用，儲能系統也發展迅速。車載電動汽車充電器不應占用過多的車內空間，新開發的車載充電器將和原來的充電器尺寸大小一致，但必須能夠提供兩倍的功率；太陽能發電廠中使用的太陽能逆變器采用模塊化單元建造，可由兩個人移動，在不增加重量的情況下增加模塊化單元的功率是太陽能逆變器的主要發展趨勢。電子電力行業另一個快速增長的領域是數據中心使用的組件。隨著云計算、人工智能和互聯網服務的使用增加，數據中心使用的組件將加速增長。不間斷電源為這些數據中心提供可靠的電力。許多電源安裝在數據中心的電子設備板上，將主輸入電壓轉換為48V后，進一步轉換為低電壓，用于驅動數據中心的處理器、FPGA和內存。
在這些背景下，硅功率半導體正在被SiC和GaN功率開關所取代。SiC和GaN是寬禁帶半導體材料。與傳統的硅基電源開關（例如IGBT和硅MOSFET）相比，這些材料使電源開關能夠在更高的溫度、頻率和電壓下運行。SiC和GaN經常被放在一起討論，但在實踐中存在一些重要差異，實際用處也不一樣。GaN器件的總電容低于SiC器件。但是，SiC比GaN具有更高的熱導率和平坦的溫度系數，使其適用于大功率和高溫應用。SiC用于650V以上器件的應用，GaN 用于100V至650V的應用，耐壓在 100V 左右的 GaN 器件用于從 48V 到更低電壓的中壓功率轉換。此外，用于云計算和USB PD應用的AC-DC電源包括一個650V GaN電源開關，此電壓是適用于AC-DC轉換的額定電壓。GaN的高頻特性使得電源的無源元件比以前小很多，使得整體解決方案極其緊湊。相比之下，SiC器件專為650V及以上電壓而設計。在1200V以上，SiC是各種應用的最佳解決方案。從長遠來看，太陽能逆變器、電動汽車充電器和工業 AC-DC 轉換器等應用都將轉向SiC。另外，SiC材料制作的固態變壓器很有前景，可以用半導體代替由銅和磁鐵組成的電流互感器，以提高效率、減少諧波和提高電網穩定性。
電子電力的下一輪革命已經到來，在SiC和GaN這種有前途的寬禁帶半導體材料的助力下，電力電子的未來也將是高效。
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