【嗶哥嗶特導讀】隨著第三代半導體材料的應用，會給變壓器和電感器帶來哪些新的技術要求呢？

近年來，因第三代半導體材料耐高頻、高壓、高溫、高功率及高電流等特性，並具有高能效和低能耗的優點，第三代半導體材料已逐漸應用於智慧快充、光伏、儲能、新能源汽車等變壓器和電感器的熱門市場領域，在行業內的討論也愈演愈烈。

浙江工業大學車聲雷教授向電子變壓器和電感網記者介紹，大概2015年以前，半導體材料的頻率其實是落後於變壓器和電感器頻率的。第三代半導體材料應用以後，能效和功率密度隨頻率提升都有了改善，目前形勢已經逆轉，變壓器和電感器用的材料頻率較低，如PC95/96等100k Hz的材料，300k Hz幾乎已到極限，唯有儘快開發出具有實用價值的材料並實現產品化，這樣才能夠跟得上電源高頻化發展趨勢。

記者透過採訪調研得知，不少電感變壓器企業都表示，第三代半導體材料的應用對於變壓器和電感器的工藝設計及效能要求有著更為嚴苛的需求。

京泉華副總經理張文舉說到：“第三代半導體材料內阻小、損耗小，設計的時候會讓電源的體積縮小，為了配套設計縮小體積，變壓器和電感器也會從以前的繞線式或是離散性比較大的設計逐漸向PCB式平板變壓器設計演變。其次，以往在快充、儲能等領域，變壓器和電感器的頻率要求只有一兩百k左右，如果應用了第三代半導體材料，對變壓器和電感器的頻率要求會翻倍甚至更多，促使電感變壓器企業尋求更高頻率的磁芯。”

順絡電子為了應對第三代半導體高頻率、大電流、低損耗的應用需求，其材料研發團隊已經開發多款合適的合金材料，具有合金材料高飽和特性的同時，高頻損耗已經接近鐵氧體材料。此外，順絡電子還和多家第三代半導體晶片公司合作，在OBC、充電樁等大功率應用提供了完整的變壓器和電感器方案。順絡電子市場推广部經理袁聰表示，在結構上我們更推薦採用平面變壓器的設計方案，高頻特性、效能一致性更好，在消費工業的電源領域，平面變壓器配合GaN的高頻應用已經非常成熟。

寶惠電子研發副總何定林則強調不能盲目提高頻率。雖然第三代半導體材料能大大提高頻率，但是頻率越高，電流越低，為保證大電流，在頻率這方面就會有所犧牲，因此電感變壓器企業在配合設計時要找到當中的交叉點，做出綜合性的方案。隨著第三代半導體材料的應用，未來變壓器和電感的頻率也會提高，寶惠電子計劃與磁芯企業做戰略性合作，透過材料的革新提高，從根本上提高變壓器和電感器的效能。

有的企業則認為第三代半導體材料並未對電感變壓器企業產生實質性的影響。

如雲路聚能研發總監張克波認為，從產品效能角度出發，第三代半導體材料的應用確實會要求變壓器和電感器提高效能，即在變壓器和電感器的技術需求上是產生了改變的；但對於大多數電感變壓器企業來說，其產品本就涵蓋低頻、高頻等多種型別，第三代半導體材料的應用或許會讓磁芯、變壓器和電感器的選擇型別發生改變，但這其實是一種產品選擇方案的改變，不會對電感變壓器企業產生本質影響。

值得注意的是，雖然第三代半導體材料具有明顯的優勢，但當前其市場發展仍較為緩慢。第三代半導體產業觀察資料顯示，以650V產品來看，SiC、GaN功率電晶體的均價為1。88元/A、2。78元/A，而650V的Si IGBT均價為0。36元/A。從中可以看到，第三代半導體材料比傳統的矽器件貴5-7倍，且目前產業鏈尚未成熟，現階段無法實現大規模量產，使得不少企業保持觀望態度，認為其市場潛力有待考察。對此，創世富爾總經理童東方表示，第三代半導體材料價格高昂，一定程度上也倒逼我們電感變壓器企業以及磁芯企業加快研發速度，提升產品效能。

能肯定的是，第三代半導體材料的應用順應了當前高頻、高壓的終端市場需求，勢必會成為未來一段時間的發展潮流。電感變壓器企業不僅要了解終端企業的需求，也需全方位瞭解磁性材料與半導體材料乃至整個電子產業鏈的技術發展，更好把握市場機遇。

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