以碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶半導體材料由于其寬帶隙、高飽和漂移速度、高臨界擊穿電場等突出優(yōu)點，成為制作大功率、高頻、高溫及抗輻照電子器件的理想替代材料。隨著SiC單晶生長技術、外延材料工藝和GaN異質(zhì)結(jié)外延技術的不斷成熟，寬禁帶半導體功率器件的研制和應用在近年來得到迅速發(fā)展，人們對SiC在新能源汽車、電力能源等大功率、高溫、高壓場合，以及GaN在快充和信息電子領域的應用前景寄予厚望。深入探索寬禁帶器件的材料及應用特性，最大限度發(fā)揮寬禁帶器件的性能，成為寬禁帶半導體變流技術及其應用的重要研究方向。

目前，寬禁帶半導體變流技術主要從新型容性/磁性材料、電路結(jié)構、軟開關拓撲、驅(qū)動電路、功率封裝技術、磁集成技術以及數(shù)字控制等方面開展探索和研究，采用最新的元器件、材料、工藝以及技術來對寬禁帶器件“揚長避短”，最大限度地挖掘其性能與潛力，最優(yōu)化實現(xiàn)寬禁帶半導體變流裝備的研制與應用。在無源器件、電路結(jié)構和軟開關拓撲方面，研究人員主要聚焦如何同時滿足提高頻率、效率、功率密度以及降低EMI等多個方面的需求，實現(xiàn)變流裝備性能的進一步大幅度提升；為了將裝備變換效率提升到極致，提升功率器件可靠性，一部分研究人員開展了新型高頻低損驅(qū)動技術和功率集成技術的研究，在現(xiàn)有集成驅(qū)動芯片和分離功率器件的基礎上，深入探索如何有效降低驅(qū)動損耗和各類寄生參數(shù)的影響、提升裝備效率和可靠性；同時也有學者關注磁性元件平面化和集成化，在開關頻率提升的基礎上，同時降低磁性元件的損耗、體積與重量，提升磁性元件自動化生產(chǎn)水平，從磁件角度提升變流裝備的效率、功率密度并降低裝備重量；此外，隨著開關頻率和功率的快速提升，越來越多研究人員開始關注數(shù)字控制器及系統(tǒng)的架構和算力的優(yōu)化問題，研究可以同時保證系統(tǒng)快速性和魯棒性的高頻實時數(shù)字控制方法，在提高裝備穩(wěn)定性的同時，促進裝備系統(tǒng)向自適應、智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展。為了發(fā)掘“寬禁帶半導體變流技術及其應用”的最新動態(tài)，充分展示該領域國內(nèi)外的最新研究進展與發(fā)展趨勢，共享國內(nèi)外高校和企業(yè)的最新學術和技術成果，促進我國寬禁帶半導體變流技術的科技進步，《電氣傳動》編輯部推出“寬禁帶半導體變流技術及其應用”專題，我們非常榮幸地受邀擔任本專欄的特約主編。此次征稿得到了廣大學者的熱烈響應，共錄用7篇稿件，本期刊登3篇，涉及基于垂直多環(huán)路PCB布局的寄生參數(shù)優(yōu)化和高功率密度熱管理、SiC MOSFET在雙向無線充電系統(tǒng)中的特性與效率優(yōu)化和直流阻性家電特性分類方法等領域，期待啟迪寬禁帶半導體變流技術的創(chuàng)新；下期刊登4篇，涉及基于GaN的LLC諧振變換器的磁集成和PCB繞組優(yōu)化方法、基于氮化鎵和分數(shù)匝變壓器的高頻LLC變換技術、基于三重移相控制的雙有源橋變換技術以及基于SiC器件的三電平ANPC牽引變流技術等領域，旨在引發(fā)高頻高效寬禁帶半導體變流拓撲與磁集成技術的探討。

衷心感謝有關專家與學者對本專欄的大力支持，感謝《電氣傳動》編輯部及中國自動化學會電氣自動化專委會，特別感謝劉娟主任、劉舒慧副主編在專欄策劃與實施期間的辛苦工作，希望本專欄的推出能夠為同行提供參考，共同促進寬禁帶半導體變流領域的原始創(chuàng)新和應用實踐。

天津大學 王議鋒

哈爾濱工業(yè)大學 王懿杰

2023年1月