В книге рассмотрены качественные и количественные закономерности, определяющие физические особенности процессов генерации и преобразования энергии в термоэлектрических, термоэмиссионных, магнитогидродинамических и газоразрядных устройствах и системах высокоэнергетичной электроники, использующих активные среды всех четырех агрегатных состояний - твердые тела, жидкости, газы и плазму в широком диапазоне изменения их параметров - плотностей, температур, скоростей, взаимодействующих с электромагнитными полями различных частотных диапазонов и конфигураций. Анализируются принципиальные схемотехнические решения мощных и высокоэнергетичных источников, генераторов и преобразователей энергии на их основе, методы расчета функциональных элементов, коммутационной сильноточной арматуры. Рубрикатор разделов книги соответствует программам лекционных курсов, читаемых в МГТУ им. Н. Э. Баумана и МФТИ, основные разделы которых подготовлены ведущими специалистами в этой области. Предназначается для студентов, аспирантов и специалистов в области концептуального и рабочего проектирования электронных систем и устройств высокой плотности мощности различного назначения.

В книге изложены принципы управления транзисторными преобразователями электрической энергии при их работе в различных импульсных режимах. Приведены схемотехнические решения и показаны особенности работы преобразователей, широко применяемых в различных системах электропитания. Показаны последние достижения в данной области техники, позволяющие управлять преобразователями с помощью как аналоговых, так и цифровых средств.

Для специалиста в области электронной техники термин «силовая электроника» ассоциируется в первую очередь с источниками питания, схемами управления различными исполнительными механизмами с мощностью, не превышающей нескольких киловатт. В этой книге рассмотрены особенности оборудования с мощностями, измеряемыми в МЕГАВАТТАХ! Эта книга по сути краткая энциклопедия современной силовой электроники. В первых главах книги приведен интереснейший исторический обзор развития электротехники, описаны основные компоненты электрических систем. Далее рассмотрены некоторые методы расчетов, основы теории управления системами с обратной связью, переходные процессы в электрических цепях. Большое внимание уделено трансформаторам и электрическим машинам — от принципов работы до особенностей конструкций и систем охлаждения. Весьма подробно описаны выпрямители (в том числе многофазные), IGBT, тиристоры и схемы их применения, рассмотрены вопросы параллельного и последовательного включения тиристоров. В отдельных главах рассмотрены особенности импульсных режимов работы трансформаторов и тиристоров, вопросы, связанные с возбуждением гармоник в сетях электропитания и коэффициентом мощности, а также с процессами передачи тепла и охлаждения полупроводниковых приборов. Последняя глава касается применения силовой электроники. В ней описано множество уникальных устройств — от передатчика системы связи с подводными лодками и операционного усилителя с мощностью 600 кВт до разнообразных источников питания электродуговых печей, индукционных нагревателей и генераторов озона. В приложениях представлена разнообразная полезная информация — от нормирования параметров конденсаторов, применяемых для коррекции коэффициента мощности, до свойств водных растворов гликоля. Эта книга будет полезна инженерам и техникам, разработчикам и конструкторам, работающим в сфере силовой электроники, а также студентам, изучающим различные аспекты силовой электроники.