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在汽车和工业应用中，由于硅基半导体性能的局限性， 功率电子中使用的半导体材料正逐渐从硅过渡到如碳 化硅（SiC）和氮化镓（GaN）这类宽禁带半导体。GaN 和SiC 支持更小、更快、更高效的设计。规制和经济压 力持续促使高压功率电子设计的效率提高。在空间受限 和/ 或移动应用（例如电动汽车）中，更小、更轻的设计 的功率密度优势尤为明显，而从系统成本降低的角度来 看，更紧凑的功率电子设备也普遍受到青睐。同时，随着 政府推出财政激励措施和更严格的能效规定，效率的重 要性日益增长。例如，欧盟的Eco-design 指令、美国能 源部2016 年效率标准、中国质量认证中心（CQC）标志 等全球实体发布的指南，都在管理电气产品和设备的能 效要求。从电力生成到消耗的各个阶段，功率电子都需 要实现更高的能效，如图1 所示。功率转换器在生成、 传输和消耗链的多个阶段运作，由于这些操作没有一个 是100% 高效的，因此每一步都会有一些功率损失。主 要由于热能损失，这些效率的整体下降在整个周期中不 断加剧。
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