提高新一代功率转换器设计的可靠性与效率（第 1 部分）
应用指南
减少能源消耗以及二氧化碳排放的需求正在推动着功率电子和功率转换器飞速发展。汽车电气化和家用能源管理系统大幅增加，而且越来越普遍地使用可再生能源，这进一步推动了节能减排的实现。功率转换器设计的两个主要推动因素提高转换效率和增强可靠性。在太阳能等绿色能源应用中，能源平准化成本（LCOE)是客户为其太阳能设施选择何种太阳能逆变器的主要决定因素。效率和可靠性是 LCOE算法的两个主要变量，而 LCOE算法决定了逆变器公司是否可以获得销售机会。在混合动力电动汽车（HEV）以及电动汽车车EV）领域中，可靠性与汽车制造商的名誉息息相关，同时还关系到安全性和人身安全。
因此，在汽车的设计和测试阶段，必须对其不同的电气子系统进行全面的 EV测试。
对于诸多使用硅基功率器件的功率转换器应用，此类设计推动因素已将近达到上限或极限水平。基于碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的宽带隙（WBG）功率器件的出现，为提高此类设计推动因素的上限水平带来了曙光。WBG器件开关速度更快，可适应更高的电压和更宽泛的温度范围，提高新一代功率转换器设计的效率与可靠性，并可减小器件尺寸。但是我们需要先了解并克服设计与测试挑战，使其功效得到充分发挥，才有可能使基于 WBG功率器件的功率转换器设计成为主流。
本文是四部分系列的第一部分，主要介绍功率转换器设计周期的各个阶段。在每个阶段，我们都将介绍新一代功率转换器的设计与测试挑战，并将论述可帮助您攻克这些挑战的硬件和软件工具。我们将重点论述如何改善先前提及的设计推动因素：提高效率、改善可靠性以及减小器件尺寸。此外，我们还会关注 WBG器件给功率转换器设计过程带来的设计和测试挑战。
本系列分为四个部分，每个部分将会论述设计周期中的一个阶段：
1. 功率元器件评测
2. 设计软件仿真
3. 硬件设计与调试
4. 设计验证与认证
在第一部分功率元器件评测中，我们探讨了功率电子工程师在评测、表征和建模其新一代功率转换器设计中的宽带隙器件时遇到的挑战。同时，我们也解释了是德科技如何通过提供各种先进的工具、解决方案和专业技术，来帮助用户应对宽带隙器件面临的一些评测和设计挑战。例如，B1506A 功率器件分析仪提供了一整套解决方案，能够对功率器件的 IV、CV 和栅极电荷特性进行表征。是德科技品质出众的阻抗分析仪系列可以在很宽的频率范围内对宽带隙器件周围的电路元件进行表征，从而确保您能够正确应对宽带隙器件的近射频效应。
需要更多信息，请下载本文并了解如何提高新一代功率转换器设计的可靠性与效率。