Cẩm nang Điện tử Công suất: Khái niệm, Thiết bị và Phân tích bởi Muhammad H.

• Tác giả: Muhammad H. Rashid
• Trường học: University of West Florida
• Chuyên ngành: Điện lực điện tử
• Đề tài: Power Electronics Handbook
• Loại tài liệu: Sổ tay
• Năm xuất bản: 2001
• Địa điểm: San Diego

Tóm tắt

I. Tổng quan về Rashid Power Electronics Handbook

Rashid Power Electronics Handbook là cẩm nang chuyên ngành được biên soạn bởi Giáo sư Muhammad H. Rashid, công bố năm 2001 bởi Academic Press. Ấn phẩm thuộc Academic Press Series in Engineering, do J. David Irwin từ Đại học Auburn担任 chủ biên series. Cuốn sách tập hợp kiến thức toàn diện về điện tử công suất, từ nguyên lý cơ bản đến ứng dụng tiên tiến. Nội dung bao gồm định nghĩa điện tử công suất, xu hướng nguồn điện, công cụ phân tích và thiết kế. Đây là tài liệu tham khảo quan trọng cho kỹ sư trong lĩnh vực học thuật, công nghiệp và chính phủ. Cuốn handbook cũng phục vụ giảng dạy bậc đại học và sau đại học. Các chủ đề涵盖 từ mạch chuyển đổi công suất, bộ lọc không tổn hao đến điều khiển PWM. Ấn phẩm được đánh giá cao nhờ tính hệ thống và chiều sâu chuyên môn, trở thành tài liệu không thể thiếu trong thư viện kỹ thuật điện tử công suất hiện đại.

1.1. Bối cảnh ra đời và đội ngũ biên soạn

Muhammad H. Rashid giữ vai trò Editor-in-Chief, là Fellow của IEE và IEEE, đồng thời là Giáo sư kiêm Giám đốc chương trình liên kết giữa Đại học Florida và Đại học West Florida tại Pensacola. Series Academic Press in Engineering được J. David Irwin, Chủ nhiệm Khoa Điện tại Đại học Auburn suốt 27 năm,担任 chủ biên. Đội ngũ biên soạn gồm nhiều chuyên gia đầu ngành, đảm bảo nội dung mang tính học thuật cao và cập nhật. Cuốn handbook được xuất bản với tiêu chuẩn acid-free paper, phản ánh cam kết về chất lượng lưu trữ lâu dài của nhà xuất bản Academic Press.

1.2. Phạm vi nội dung và đối tượng độc giả

Cuốn sách hướng đến ba nhóm đối tượng chính: kỹ sư trong môi trường học thuật, công nghiệp và chính phủ. Nội dung涵盖 các chủ đề cốt lõi của điện tử công suất, bao gồm định nghĩa lĩnh vực, xu hướng phát triển nguồn điện và công cụ phân tích thiết kế. Ngoài ra, sách trình bày chi tiết về hàm chuyển mạch, kỹ thuật PWM, bộ lọc không tổn hao và đặc tính thyristor. Tài liệu cũng phục vụ giảng dạy bậc đại học và sau đại học, cung cấp nền tảng lý thuyết vững chắc kết hợp với kiến thức thực tiễn. Đây là sự kết hợp hoàn hảo giữa sách giáo khoa và tài liệu tham khảo chuyên nghiệp.

II. Phân tích nội dung cốt lõi trong Rashid Handbook

Nội dung Rashid Power Electronics Handbook tập trung vào nhiều khía cạnh kỹ thuật then chốt của điện tử công suất. Chương đầu tiên giới thiệu định nghĩa điện tử công suất, xu hướng nguồn điện và công cụ phân tích thiết kế. Một khái niệm quan trọng là hàm chuyển mạch, được biểu diễn dưới dạng tần số, tỷ lệ nhiệm kỳ và pha. Hành động thời gian rời rạc của hàm chuyển mạch được đại diện bởi tham số chu kỳ nhiệm kỳ trung bình. Cuốn sách thảo luận kỹ về lợi ích của kỹ thuật lấy trung bình và các phương pháp điều khiển như PWM. Bộ lọc không tổn hao đóng vai trò quan trọng trong việc giải quyết vấn đề giao diện, thường được triển khai dưới dạng cấu trúc LC thông thấp đơn giản. Các mạch thyristor cũng được phân tích chi tiết, bao gồm đặc tính chặn thuận và dẫn điện. Điện áp rơi trên điện trở shunt đủ để phân cực thuận nối tiếp gate-cathode, đưa thyristor vào chế độ dẫn điện thuận.

2.1. Hàm chuyển mạch và kỹ thuật lấy trung bình

Hàm chuyển mạch là công cụ toán học cơ bản trong phân tích điện tử công suất. Hàm này biểu diễn quá trình đóng ngắt của các phần tử bán dẫn công suất dưới dạng hàm toán học. Ba tham số chính của hàm chuyển mạch bao gồm tần số, tỷ lệ nhiệm kỳ và pha. Kỹ thuật lấy trung bình thay thế hàm chuyển mạch rời rạc bằng tham số chu kỳ nhiệm kỳ liên tục, đơn giản hóa quá trình phân tích. Phương pháp này đặc biệt hữu ích khi thiết kế bộ điều khiển PWM cho các bộ chuyển đổi công suất. Kỹ thuật lấy trung bình giúp giảm độ phức tạp tính toán mà vẫn duy trì độ chính xác cần thiết cho thiết kế hệ thống.

2.2. Vấn đề giao diện và bộ lọc không tổn hao

Vấn đề giao diện trong điện tử công suất đề cập đến việc ghép nối hiệu quả giữa bộ chuyển đổi công suất và tải. Giải pháp chính là sử dụng bộ lọc không tổn hao, còn gọi là bộ lọc làm mượt. Trong các ứng dụng đầu ra DC, bộ lọc này thường được triển khai dưới dạng cấu trúc LC thông thấp đơn giản. Phân tích được hỗ trợ bởi thực tế là sóng đầu ra dư thừa có thể được biểu diễn dưới dạng hàm chuyển mạch. Gần đây, mạch bộ lọc chủ động đã được áp dụng để thực hiện hiệu chỉnh động trong dạng sóng chuyển đổi công suất. Các cải tiến trong phần tử bán dẫn và khái niệm điều khiển đã dẫn đến những tiến bộ vững chắc trong mạch và hệ thống điện tử công suất.

III. Giải pháp và phương pháp trong điện tử công suất

Rashid Power Electronics Handbook trình bày nhiều giải pháp kỹ thuật tiên tiến cho các thách thức trong điện tử công suất. Phương pháp điều khiển PWM là核心技术 cho phép điều chỉnh điện áp và dòng điện đầu ra chính xác. Các mạch thyristor được tối ưu hóa thông qua kỹ thuật cathode shorts, cải thiện tốc độ dn/dt và đặc tính chặn thuận. Điện trở shunt song song với nối base-emitter của transistor tương đương hai transistor giúp kiểm soát dòng điện anode. Thiết kế cathode shorts yêu cầu cân nhắc kỹ lưỡng giữa hiệu suất và khả năng xử lý dòng điện. Mất mát diện tích cathode do cấu trúc shorting dao động từ 5 đến 20% tùy loại thyristor. Thiết kế cẩn thận các cửa sổ cathode short trên p-base có thể đặt dòng giữ thấp hơn dòng khóa. Các tiến bộ trong công nghệ bán dẫn và khái niệm điều khiển đã thúc đẩy mở rộng ứng dụng đáng kể. Máy tính cá nhân và thiết bị truyền thông di động sẽ cồng kềnh và kém hiệu quả nếu thiếu nguồn điện tử công suất DC.

3.1. Kỹ thuật điều khiển PWM và ứng dụng

PWM là kỹ thuật điều khiển nền tảng trong điện tử công suất hiện đại. Phương pháp này điều chỉnh tỷ lệ thời gian đóng/ngắt của transistor công suất để kiểm soát điện áp và dòng điện trung bình. Ưu điểm chính của PWM bao gồm hiệu suất chuyển đổi cao, khả năng điều khiển chính xác và đáp ứng động nhanh. Kỹ thuật này được áp dụng rộng rãi trong bộ nghịch lưu, bộ chỉnh lưu có điều khiển và bộ chuyển đổi DC-DC. Cuốn handbook thảo luận chi tiết về nguyên lý hoạt động, thiết kế mạch điều khiển và tối ưu hóa thông số PWM. Các biến thể như PWM không gian vector và PWM đa mức cũng được giới thiệu cho ứng dụng công suất cao.

3.2. Cấu trúc cathode shorts trong thyristor công suất

Cathode shorts là kỹ thuật thiết kế quan trọng cải thiện hiệu suất thyristor. Cấu trúc này tạo đường dẫn cho dòng điện shunt chảy trực tiếp đến tiếp xúc cathode, bỏ qua n+-emitter. Điều này ngăn thiết bị进入 chế độ dẫn điện thuận không mong muốn. Cathode shorts cải thiện cả tốc độ dn/dt và đặc tính chặn thuận. Tuy nhiên, kỹ thuật này làm giảm khả năng xử lý dòng điện cathode do mất mát diện tích n+-region. Dòng điện gate cần thiết để chuyển mạch cũng tăng lên, đồng thời增加 độ phức tạp sản xuất. Thiết kế tối ưu đòi hỏi cân bằng giữa các thông số kỹ thuật và hiệu suất vận hành thực tế.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của Rashid Handbook

Rashid Power Electronics Handbook đóng vai trò tài liệu tham khảo không thể thiếu trong lĩnh vực điện tử công suất. Cuốn sách cung cấp nền tảng lý thuyết vững chắc kết hợp với kiến thức thực tế ứng dụng. Các chủ đề từ cơ bản đến nâng cao được trình bày có hệ thống, phục vụ đa dạng đối tượng độc giả. Điện tử công suất đã trở thành công nghệ nền tảng cho nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Máy tính cá nhân, thiết bị truyền thông di động và hệ thống năng lượng tái tạo đều依赖 vào mạch điện tử công suất hiệu quả. Cải tiến trong thiết bị bán dẫn và khái niệm điều khiển tiếp tục thúc đẩy mở rộng ứng dụng. Cuốn handbook cũng đóng góp quan trọng vào giáo dục kỹ thuật bậc đại học và sau đại học. Nội dung cập nhật và chiều sâu chuyên môn đảm bảo giá trị lâu dài của ấn phẩm. Đây là đầu tư xứng đáng cho bất kỳ kỹ sư hoặc nhà nghiên cứu nào trong lĩnh vực điện tử công suất.

4.1. Ứng dụng trong công nghiệp và đời sống

Điện tử công suất ứng dụng rộng rãi trong đời sống hiện đại. Máy tính cá nhân sử dụng nguồn điện tử công suất DC để hoạt động hiệu quả và nhỏ gọn. Thiết bị truyền thông di động phụ thuộc vào bộ chuyển đổi công suất hiệu suất cao để延长 thời lượng pin. Hệ thống năng lượng mặt trời và gió sử dụng biến tần điện tử công suất để hòa lưới điện. Ngành công nghiệp ô tô ứng dụng công nghệ này trong xe hybrid và xe điện. Hệ thống truyền động công nghiệp, nguồn cấp LED và thiết bị y tế cũng依赖 vào điện tử công suất. Rashid handbook cung cấp kiến thức nền tảng cho tất cả các ứng dụng này.

4.2. Giá trị giáo dục và nghiên cứu

Cuốn handbook phục vụ双重 mục đích: tài liệu tham khảo chuyên nghiệp và giáo trình giảng dạy. Nội dung phù hợp cho cả bậc đại học và sau đại học trong các chương trình kỹ thuật điện. Sinh viên có thể tiếp cận kiến thức từ cơ bản đến nâng cao một cách có hệ thống. Nhà nghiên cứu sử dụng sách như nguồn tham khảo đáng tin cậy cho các dự án phát triển công nghệ mới. Phần danh mục contributor liệt kê các chuyên gia đầu ngành, tạo mạng lưới học thuật quan trọng. Giá trị của cuốn sách nằm ở sự kết hợp giữa lý thuyết vững chắc và thực tiễn ứng dụng, giúp độc giả rút ngắn thời gian nghiên cứu và phát triển sản phẩm điện tử công suất hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

POWER ELECTRONICS HANDBOOK www.net Academic Press Series in Engineering J. David Irwin, Auburn University, Series Editor This is a series that will include handbooks, textbooks, and professional reference books on cutting-edge areas of engineering. Also included in this series will be single-authored professional books on state-of-the-art techniques and methods in engineering. Its objective is to meet the needs of academic, industrial, and governmental engineers, as well as to provide instructional material for teaching at both the undergraduate and graduate level. The series editor, J. David Irwin, is one of the best-known engineering educators in the world. Irwin has been chairman of the electrical engineering department at Auburn University for 27 years. Published books in the series: Control of Induction Motors, 2001, A. Trzynadlowski Embedded Microcontroller Interfacing for McoR Systems, 2000, G. Lipovski Soft Computing & Intelligent Systems, 2000, N. Gupta Introduction to Microcontrollers, 1999, G. Lipovski Industrial Controls and Manufacturing, 1999, E. Kamen DSP Integrated Circuits, 1999, L. Wanhammar Time Domain Electromagnetics, 1999, S. Rao Single- and Multi-Chip Microcontroller Interfacing, 1999, G. Lipovski Control in Robotics and Automation, 1999, B.net POWER ELECTRONICS HANDBOOK EDITOR-IN-CHIEF MUHAMMAD H., Fellow IEE, Fellow IEEE Professor and Director University of Florida=University of West Florida Joint Program and Computer Engineering University of West Florida Pensacola, Florida SAN DIEGO = SAN FRANCISCO = NEW YORK = BOSTON = LONDON = SYDNEY = TOKYO www.net This book is printed on acid-free paper. Copyright # 2001 by ACADEMIC PRESS All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopy, recording, or any information storage and retrieval system, without permission in writing from the publisher. Requests for permission to make copies of any part of the work should be mailed to: Permissions Department, Harcourt, Inc., 6277 Sea Harbor Drive, Orlando, Florida 32887-6777. Explicit permission from Academic Press is not required to reproduce a maximum of two ®gures or tables from an Academic Press chapter in another scienti®c or research publication provided that the material has not been credited to another source and that full credit to the Academic Press chapter is given. ACADEMIC PRESS A Harcourt Science and Technology Company 525 B Street, Suite 1900, San Diego, California 92101-4495, USA http:==www.com Academic Press Harcourt Place, 32 Jamestown Road, London NW1 7BY, UK http:==www.com Library of Congress Catalog Card Number: 00-2001088199 International Standard Book Number: 0-12-581650-2 Printed in Canada 01 02 03 04 05 06 FR 9 8 7 6 5 4 3 2 1 www.net Contents Preface . xi List of Contributors . xiii 1 Introduction Philip Krein .1 Power Electronics De®ned.3 Trends in Power Supplies .5 Tools For Analysis and Design . 12 2 The Power Diode Ali I.1 Diode as a Switch .2 Some Properties of PN Junction .3 Common Diode Types .4 Typical Diode Ratings .5 Snubber Circuits for Diode .6 Series and Parallel Connection of Power Diodes .7 Typical Applications of Diodes .8 Standard Datasheet for Diode Selection . 23 3 Thyristors Jerry Hudgins, Enrico Santi, Antonio Caiafa, Katherine Lengel, and Patrick R.2 Basic Structure and Operation .4 Dynamic Switching Characteristics .6 Types of Thyristors .7 Gate Drive Requirements . 50 4 Gate Turn-Off Thyristors Muhammad H.2 Basic Structure and Operation .3 GTO Thyristor Models .6 SPICE GTO Model .net vi Contents 5 Power Bipolar Transistors Marcelo Godoy SimoÄes .2 Basic Structure and Operation .4 Dynamic Switching Characteristics .5 Transistor Base Drive Applications.6 SPICE Simulation of Bipolar Junction Transistors . 72 6 The Power MOSFET Issa Batarseh .2 The Need for Switching in Power Electronic Circuits .3 General Switching Characteristics .4 The Power MOSFET .6 MOSFET Regions of Operation.7 MOSFET PSPICE Model .8 Comparison of Power Devices .9 Future Trends in Power Devices . 98 7 Insulated Gate Bipolar Transistor S.2 Basic Structure and Operation .4 Dynamic Switching Characteristics .5 IGBT Performance Parameters .6 Gate-Drive Requirements . 113 8 MOS Controlled Thyristors (MCTs) S.2 Equivalent Circuit and Switching Characteristics .3 Comparison of MCT and Other Power Devices .4 Gate Drive for MCTs.5 Protection of MCTs.6 Simulation Model of an MCT.7 Generation-1 and Generation-2 MCTs .9 Base Resistance-Controlled Thyristor [14].10 MOS Turn-Off Thyristor [15] .11 Applications of PMCT . 124 9 Static Induction Devices Bogdan M.2 Theory of Static Induction Devices .3 Characteristics of Static Induction Transistor.4 Bipolar Mode Operation of SI Devices (BSIT).5 Emitters for Static Induction Devices .6 Static Induction Diode (SID) .7 Lateral Punch-Through Transistor (LPTT) .8 Static Induction Transistor Logic (SITL).9 BJT Saturation Protected by SIT .10 Static Induction MOS Transistor (SIMOS) .net Contents vii 9.11 Space-Charge Limiting Load (SCLL).12 Power MOS Transistors .13 Static Induction Thyristor .14 Gate Turn-Off Thyristor (GTO) . 136 10 Diode Recti®ers Yim-Shu Lee and Martin H.2 Single-Phase Diode Recti®ers .3 Three-Phase Diode Recti®ers .4 Poly-Phase Diode Recti®ers .5 Filtering Systems in Recti®er Circuits .6 High-Frequency Diode Recti®er Circuits . 154 11 Single-Phase Controlled Recti®ers Jose RodrıÂguez and Alejandro Weinstein .1 Line Commutated Single-Phase Controlled Recti®ers.2 Unity Power Factor Single-Phase Recti®ers. 175 12 Three-Phase Controlled Recti®ers Juan W.2 Line-Commutated Controlled Recti®ers.3 Force-Commutated Three-Phase Controlled Recti®ers . 196 13 DC-DC Converters Dariusz Czarkowski .3 Step-Down (Buck) Converter.4 Step-Up (Boost) Converter .5 Buck-Boost Converter.7 Effects of Parasitics.8 Synchronous and Bidirectional Converters .10 Applications of DC-DC Converters .2 Single-Phase Voltage Source Inverters .3 Three-Phase Voltage Source Inverters .4 Current Source Inverters .5 Closed-Loop Operation of Inverters .6 Regeneration in Inverters . 267 15 Resonant and Soft-Switching Converters S. (Ron) Hui and Henry S.4 Quasi-Resonant Converters .5 ZVS in High-Frequency Applications .7 Zero-Voltage-Transition (ZVT) Converters.8 Nondissipative Active Clamp Network.9 Load Resonant Converters.10 Control Circuits for Resonant Converters .11 Extended-Period Quasi-Resonant (EP-QR) Converters .12 Soft-Switching and EMI Suppression.13 Snubbers and Soft-Switching for High Power Devices .net viii Contents 15.14 Soft-Switching DC-AC Power Inverters . 294 16 AC-AC Converters Ajit K.2 Single-Phase AC=AC Voltage Controller .3 Three-Phase AC=AC Voltage Controllers .6 Applications of AC=AC Converters. 331 17 DC=DC Conversion Technique and Nine Series LUO-Converters Fang Lin Luo, Hong Ye, and Muhammad H.2 Positive Ouput Luo-Converters .3 Negative Ouput Luo-Converters .4 Double Output Luo-Converters .5 Multiple-Quadrant Operating Luo-Converters .6 Switched-Capacitor Multiquadrant Luo-Converters.7 Switched-Inductor Multiquadrant Luo-Converters .8 Multiquadrant ZCS Quasi-Resonant Luo-Converters.9 Multiquadrant ZVS Quasi-Resonant Luo-Converters.10 Synchronous Recti®er DC=DC Luo-Converters .11 Gate Control, Luo-Resonator . 402 18 Gate Drive Circuits M.2 Thyristor Gate Requirements.3 Trigger Circuits for Thyristors .4 Simple Gate Trigger Circuits for Thyristors .5 Drivers for Gate Commutation Switches .6 Some Practical Driver Circuits. 427 19 Control Methods for Power Converters J.2 Power Converter Control using State-Space Averaged Models.3 Sliding-Mode Control of Power Converters .4 Fuzzy Logic Control of Power Converters .2 Linear Series Voltage Regulator .3 Linear Shunt Voltage Regulator .4 Integrated Circuit Voltage Regulators .2 High-Frequency Supply of Discharge Lamps .3 Discharge Lamp Modeling .4 Resonant Inverters for Electronic Ballasts .5 High-Power-Factor Electronic Ballasts . 529 22 Power Electronics in Capacitor Charging Applications R.2 High-Voltage dc Power Supply with Charging Resistor .net Contents ix 22. 535 23 Power Electronics for Renewable Energy Sources C. Islam, and Hari Sharma .2 Power Electronics for Photovoltaic Power Systems .3 Power Electronics for Wind Power Systems . 562 24 HVDC Transmission Vijay K.2 Main Components of HVDC Converter Station .3 Analysis of Converter Bridges .4 Controls and Protection .8 DC System Simulation Techniques . 596 25 Multilevel Converters and VAR Compensation Azeddine Draou, Mustapha Benghanem, and Ali Tahri .2 Reactive Power Phenomena and Their Compensation .3 Modeling and Analysis of an Advanced Static VAR Compensator .4 Static VAR Compensator for the Improvement of Stability of a Turbo Alternator .6 The Harmonics Elimination Method for a Three-Level Inverter .7 Three-Level ASVC Structure Connected to the Network. 622 26 Drive Types and Speci®cations Yahya Shakweh .2 Drive Requirements and Speci®cations .3 Drive Classi®cations and Characteristics .4 Load Pro®les and Characteristics .5 Variable-Speed Drive Topologies.6 PWM VSI Drive .2 DC Motor Drives.3 Induction Motor Drives .4 Synchronous Motor Drives .5 Permanent Magnet ac Synchronous Motor Drives .6 Permanent-Magnet Brushless dc (BLDC) Motor Drives .8 Stepper Motor Drives .9 Switched-Reluctance Motor Drives .10 Synchronous Reluctance Motor Drives . 727 28 Sensorless Vector and Direct-Torque-Controlled Drives Peter Vas and Pekka Tiitinen .2 Basic Types of Torque-Controlled Drive Schemes: Vector Drives, Direct-Torque-Controlled Drives .3 Motion Control DSPS by Texas Instruments . 766 29 Arti®cial-Intelligence-Based Drives Peter Vas.1 General Aspects of the Application of AI-Based Techniques .2 AI-Based Techniques.3 AI Applications in Electrical Machines and Drives .4 Industrial Applications of AI in Drives by Hitachi, Yaskawa, Texas Instruments and SGS Thomson .5 Application of Neural-Network-Based Speed Estimators . 774 30 Fuzzy Logic in Electric Drives Ahmed Rubaai .2 The Fuzzy Logic Concept .3 Applications of Fuzzy Logic to Electric Drives .4 Hardware System Description . 789 31 Automotive Applications of Power Electronics David J. Afridi, and Iftikhar A.2 The Present Automotive Electrical Power System .4 Functions Enabled by Power Electronics .5 Multiplexed Load Control.6 Electromechanical Power Conversion .7 Dual=High-Voltage Automotive Electrical System .8 Electric and Hybrid Electric Vehicles . Mark Halpin and Angela Card.3 Reactive Power and Harmonic Compensation . 828 33 Active Filters Luis MoraÂn and Juan Dixon .2 Types of Active Power Filters.3 Shunt Active Power Filters .4 Series Active Power Filters . 841 34 Computer Simulation of Power Electronics and Motor Drives Michael Giesselmann .2 Use of Simulation Tools for Design and Analysis .3 Simulation of Power Electronics Circuits with PSpice1 .4 Simulations of Power Electronic Circuits and Electric Machines .5 Simulations of ac Induction Machines using Field Oriented (Vector) Control.6 Simulation of Sensorless Vector Control Using PSpice1 Release 9.7 Simulations Using Simplorer1 . 870 35 Packaging and Smart Power Systems Douglas C.4 Assessing Partitioning Technologies .5 Full-Cost Model [5].2 kW Motor Drive Design .net Preface Introduction modern microelectronics has evolved over the years from these silicon semiconductors. The second electronics revolution The purpose of Power Electronics Handbook is to provide a began with the development of a commercial thyristor by reference that is both concise and useful for engineering the General Electric Company in 1958. That was the beginning students and practicing professionals. It is designed to cover of a new era of power electronics. Since then, many different a wide range of topics that make up the ®eld of power types of power semiconductor devices and conversion tech- electronics in a well-organized and highly informative niques have been introduced. The Handbook is a careful blend of both traditional The demand for energy, particularly in electrical forms, is topics and new advancements. Special emphasis is placed on ever-increasing in order to improve the standard of living. practical applications, thus, this Handbook is not a theoretical Power electronics helps with the ef®cient use of electricity, one, but an enlightening presentation of the usefulness of the thereby reducing power consumption. Semiconductor devices rapidly growing ®eld of power electronics. The presentation is are used as switches for power conversion or processing, as are tutorial in nature in order to enhance the value of the book to solid state electronics for ef®cient control of the amount of the reader and foster a clear understanding of the material. power and energy ¯ow. Higher ef®ciency and lower losses are The contributors to this Handbook span the globe, with sought for devices for a range of applications, from microwave ®fty-four authors from twelve different countries, some of ovens to high-voltage dc transmission. New devices and power whom are the leading authorities in their areas of expertise. All electronic systems are now evolving for even more effective were chosen because of their intimate knowledge of their control of power and energy. subjects, and their contributions make this a comprehensive Power electronics has already found an important place in state-of-the-art guide to the expanding ®eld of power electro- modern technology and has revolutionized control of power nics and its applications covering: and energy.