Solid-state Marx based two-switch voltage modulator for the On-Line Isotope Mass Separator accelerator at the European Organization for Nuclear Research

A new circuit topology is proposed to replace the actual pulse transformer and thyratron based resonant modulator that supplies the 60 kV target potential for the ion acceleration of the On-Line Isotope Mass Separator accelerator, the stability of which is critical for the mass resolution downstream separator, at the European Organization for Nuclear Research. The improved modulator uses two solid-state switches working together, each one based on the Marx generator concept, operating as series and parallel switches, reducing the stress on the series stacked semiconductors, and also as auxiliary pulse generator in order to fulfill the target requirements. Preliminary results of a 10 kV prototype, using 1200 V insulated gate bipolar transistors and capacitors in the solid-state Marx circuits, ten stages each, with an electrical equivalent circuit of the target, are presented, demonstrating both the improved voltage stability and pulse flexibility potential wanted for this new modulator.

Repetitive Solid State Pulse Modulator Based on a DC Voltage Multiplier

A newly developed solid-state repetitive high-voltage (HV) pulse modulator topology created from the mature concept of the d.c. voltage multiplier (VM) is described. The proposed circuit is based in a voltage multiplier type circuit, where a number of d.c. capacitors share a common connection with different voltage rating in each one. Hence, besides the standard VM rectifier and coupling diodes, two solid-state on/off switches are used, in each stage, to switch from the typical charging VM mode to a pulse mode with the d.c. capacitors connected in series with the load. Due to the on/off semiconductor configuration, in half-bridge structures, the maximum voltage blocked by each one is the d.c. capacitor voltage in each stage. A 2 kV prototype is described and the results are compared with PSPICE simulations.

Reabilitação da escola secundária Eça de Queirós, em Lisboa: coordenação e fiscalização da obra

A Coordenação e Fiscalização da obra de reabilitação de uma Escola é um projecto tecnicamente bastante motivador. Este tipo de intervenção assume um grau acentuado de complexidade face à frequente escassez de informação exacta sobre a construção existente, designadamente no que diz respeitos às instalações especiais. Esta situação implica que os Projectistas e Donos de Obra tenham uma tarefa mais dificultada na correcta, perfeita e total definição dos trabalhos a realizar. Cabe sobretudo à Fiscalização, sob coordenação e orientação do seu responsável máximo em obra, o Chefe da Fiscalização, em representação do Dono de Obra, assegurar a coordenação de todos os intervenientes, garantido o controlo da qualidade e dos custos da obra. Neste âmbito, são utilizados pelas Empresas e equipas de Fiscalização diversas ferramentas e métodos de controlo da obra, em regra previamente estabelecidos com o Dono de Obra. Este trabalho será tanto mais produtivo quanto maior for a colaboração dos Empreiteiros durante a execução dos trabalhos de reabilitação, designadamente na entreajuda com a Fiscalização e Dono de Obra na procura de soluções que permitam ultrapassar todas as questões que vão surgindo ao longo do período de construção. No presente relatório procurar-se-á descrever os métodos e princípios utilizados durante o estágio, sempre com dois objectivos fundamentais: - Representar e defender os interesses do Dono de Obra; - Em conjunto com os restantes intervenientes no processo, procurar que o produto final se aproxime o mais possível do definido em projecto, garantindo a qualidade, funcionalidade e durabilidade desejáveis. Será efectuada, ainda, a identificação dos procedimentos utilizados pelo Chefe de Fiscalização e restante elementos da sua equipa, constituindo um exemplo de como pode ser efectuada a Coordenação e Fiscalização de uma obra de um modo eficaz, conduzindo ao cumprimento dos objectivos traçados pelo Dono de Obra. Desta forma, poderá concluir-se que a mais-valia que os Donos de Obra retiram da contratação de uma equipa de Fiscalização, será bastante superior ao custos a suportar por esta.

Estudo comparativo entre sistemas RoF com modulação directa e com modulação externa

O RoF (Radio over Fiber) é uma tecnologia que permite a transmissão de sinais rádio de elevada largura de banda, fornecida pela fibra óptica, e simultaneamente mantêm a característica de mobilidade das redes de comunicação móvel. Esta dissertação de mestrado tem como objectivo estudar, simular e comparar sistemas RoF com modulação directa e com modulação externa, utilizando um sinal WiMAX, por ser uma tecnologia recente e com potencial de utilização futura. Desta forma foram avaliados três tipos de moduladores externos, sendo que o modulador EA (Electro-Absorption) é o que permite obter melhores valores de EVM e de SNR devido ao facto deste ter menores perdas de inserção na fibra. Da comparação entre o esquema com modulação directa e o esquema com modulação externa, é possível concluir que para larguras de banda mais baixas a utilização de modulação directa é mais eficiente que a modulação externa, mas à medida que a largura de banda aumenta a modulação externa apresenta claramente melhor desempenho. Isto deve-se ao facto de a modulação directa produzir mais chirp que a modulação externa, sendo que o chirp limita a largura de banda e o comprimento da fibra. De forma a melhorar o desempenho do sistema com modulação directa foi introduzido uma fibra com compensação de dispersão. Foi possível concluir que a utilização de fibra com compensação de dispersão é uma boa solução quando se pretende transmitir sinais de elevada largura de banda em esquemas com modulação directa.

Solid State Marx Modulator with Blumlein Stack for Bipolar Pulse Generation

Sub-nanosecond bipolar high voltage pulses are a very important tool for food processing, medical treatment, waste water and exhaust gas processing. A Hybrid Modulator for sub-microsecond bipolar pulse generation, comprising an unipolar solid-state Marx generator connected to a load through a stack Blumlein system that produces bipolar pulses and further multiplies the pulse voltage amplitude, is presented. Experimental results from an assembled prototype show the generation of 1000 V amplitude bipolar pulses with 100 ns of pulse width and 1 kHz repetition rate.

Eça de Queiroz e a moda

RESUMO: Eça de Queiroz foi uma personalidade impar da literatura portuguesa, sendo as suas obras reflexo do tempo que viveu e da sociedade em que se integrou, verificando-se que estas, estão recheadas de referências à indumentária e às modas que se iam sucedendo e que muitas vezes descreveu. Dos indícios documentais biográficos, releva uma relação com a indumentária pessoal muito atenta e cuidada quase podendo ser considerado um dandy.

Multifunctional controller architecture for sold-state marx modulator based on FPGA

This paper proposes a multifunctional architecture to implement field-programmable gate array (FPGA) controllers for power converters and presents a prototype for a pulsed power generator based on a solid-state Marx topology. The massively parallel nature of reconfigurable hardware platforms provides very high processing power and fast response times allowing the implementation of many subsystems in the same device. The prototype includes the controller, a failure detection system, an interface with a safety/emergency subsystem, a graphical user interface, and a virtual oscilloscope to visualize the generated pulse waveforms, using a single FPGA. The proposed architecture employs a modular design that can be easily adapted to other power converter topologies.

Solid-State bipolar Marx modulator modeling

A mathematical model that simulates the operation of a solid-state bipolar Marx modulator topology, including the influence of parasitic capacitances is presented and discussed as a tool to analyze the circuit behavior and to assist the design engineer to select the semiconductor components and to enhance the operating performance. Simulations show good agreement with experimental results, considering a four stage circuit assembled with 1200 V isolated gate bipolar transistors and diodes, operating at 1000 V dc input voltage and 1-kHz frequency, giving 4 kV and 10-mu s output pulses into several resistive loads. Results show that parasitic capacitances between Marx cells to ground can significantly load the solid-state switches, adding new operating circuit conditions.

Marx-Type solid-state bipolar modulator topologies: Performance comparison

The operation of generalized Marx-type solid-state bipolar modulators is discussed and compared with simplified Marx-derived circuits, to evaluate their capability to deal with various load conditions. A comparative analysis on the number of switches per cell, fiber optic trigger count, losses, and switch hold-off voltages has been made. A circuit topology is obtained as a compromise in terms of operating performance, trigger simplicity, and switching losses. A five-stage laboratory prototype of this circuit has been assembled using 1200 V insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and diodes, operating with 1000 V dc input voltage and 1 kHz frequency, giving 5 kV bipolar pulses, with 2.5 mu s pulse width and 5 mu s relaxation time into resistive, capacitive, and inductive loads.

Como se posicionam os professores perante a existência e utilização de jardins zoológicos e parques afins?

O presente estudo insere-se numa investigação mais ampla que pretendeu verificar a incidência de concepções ambientalistas de teor antropocêntrico, biocêntrico e ecocêntrico em docentes dos diferentes ciclos de escolaridade não superior e que se envolvem em projectos de Educação Ambiental (EA). Para tal, foram entrevistados 60 docentes sobre vários assuntos relacionados com a temática ambiental, entre os quais o dos jardins zoológicos e parques afins. No tratamento dos dados, os docentes entrevistados foram divididos em dois grupos em função da proveniência de ciclos com e sem monodocência (o 1º grupo foi constituído por 15 educadores de infância e 15 professores do 1º Ciclo; o 2º grupo, por 15 professores do 2º Ciclo e 15 do 3º Ciclo e Secundário). Essa divisão foi considerada especialmente pertinente para o tema em análise uma vez que os jardins zoológicos e parques afins tradicionalmente pretendem captar um público mais jovem. Assim, nos professores do 1º grupo, poderia eventualmente acentuar-se mais uma conflitualidade entre o seu interesse didáctico e eventuais valores trabalhados em EA. No entanto, não se verificaram diferenças estatisticamente significativas entre os grupos em termos da incidência das diferentes perspectivas ambientalistas, tendo-se a maioria dos docentes posicionado de um ponto de vista biocêntrico, embora com uma maior frequência para o 1º grupo. Perante a surpresa manifestada pelo teor da entrevista, tivemos a percepção de que os professores raramente abordam temas polémicos com os seus alunos no âmbito dos projectos de EA.

Factores de pré-disposição para o ambiente

Vários estudos mostram que o impacto da Educação Ambiental(EA) na mudança de atitudes e comportamentos nos alunos não tem sido significativo, mesmo quando estes participam em projectos bem estruturados. Todavia, o sucesso desses projectos não pode ser desligado de uma multiplicidade de factores que determinam o desenvolvimento da consciência ambiental e a consequente vontade de agir na resolução de problemas do ambiente. Neste artigo apresentam-se os resultados de uma investigação que procurou indagar, junto de professores especialmente motivados para a causa ambiental, quais os factores que os mesmos assumem mais ter contribuído para esse comprometimento. Para tal foram inquiridos 60 docentes de escolas e jardins de infância dos distritos de Lisboa e Setúbal e que implementam regularmente projectos de EA, com proveniência dos seguintes ciclos: 15 educadores de infância (Pré-Escolar), 15 professores do 1º Ciclo, 15 professores do 2º Ciclo e 15 do 3º Ciclo e Secundário. A maioria dos inquiridos salientou a importância do contacto com a Natureza no decurso da infância e adolescência, o que confirmou os resultados de investigações similares efectuadas em outros países. Estes resultados obrigam a repensar a importância e os moldes de implementação das actividades de outdoor, tanto em contexto Escola como em contexto Família. E uma vez que o contacto com a Natureza parece contribuir para aumentar o interesse das pessoas pelas questões do ambiente, talvez constitua uma via importante para a sua adesão futura a projectos de EA desenvolvidos em contexto formal, aumentando assim a sua eficácia.

Stability Condition Based Sliding Mode Modulators for Multilevel Power Converters

Sliding mode controllers for power converters usually employ hysteresis comparators to directly generate the power semiconductors switching states. This paper presents a new sliding mode modulator based on the direct implementation of the sliding mode stability condition, which for multilevel power converters shows advantages, as branch equalized switching frequencies and less distortion on the ac currents when operating near the rated converter power. The new sliding mode multilevel modulator is used to control a three-phase multilevel converter, operated as a reactive power compensator (STATCOM), implementing the stability condition in a digital signal processing system. The performance of this new sliding mode modulator is compared with a multilevel modulator based on hysteresis comparators. Simulation and experimental results are presented in order to highlight the system operation and control robustness.

Segurança em andaime: casos práticos

Desde sempre que os andaimes estão na origem da maior parte dos chamados acidentes em trabalhos em altura, tanto na construção como em trabalhos de manutenção, sejam eles de construção civil ou na industria, quer se tratem de meios de acesso, de estruturas de suporte ou de trabalho. Ao longo dos anos, temos vindo a assistir à introdução de melhorias nos métodos ou processos de trabalho adequados á legislação em vigor. Enquanto estagiário do departamento técnico os objectivos do estágio passavam essencialmente pelo desenvolvimento de alguns projectos relativamente a instruções de segurança sobre os andaimes, requisitos de segurança (prevenção), planos de inspecção, montagem e coordenação de montagens e desmontagens, inspecções e auditorias aos andaimes. O presente trabalho pretende contribuir para um desenvolvimento do sector, mais concretamente nas áreas de segurança em andaimes. Na parte final deste relatório apresentam-se algumas conclusões e recomendações.

Solid-State Bipolar Marx Converter with Output Transformer and Energy Recovery

The purpose of this paper is to present and discuss a general HV topology of the solid-state Marx modulator, for unipolar or bipolar generation connected with a step-up transformer to increase the output voltage applied to a resistive load. Due to the use of an output transformer, discussion about the reset of the transformer is made to guarantee zero average voltage applied to the primary. It is also discussed the transformer magnetizing energy recovering back to the energy storage capacitors. Simulation results for a circuit that generates 100 kV pulses using 1000 V semiconductors are presented and discussed regarding the voltage and current stress on the semiconductors and result obtained.

A New Modular Marx Derived Multilevel Converter

A new Modular Marx Multilevel Converter, M(3)C, is presented. The M(3)C topology was developed based on the Marx Generator concept and can contribute to technological innovation for sustainability by enabling wind energy off-shore modular multilevel power switching converters with an arbitrary number of levels. This paper solves both the DC capacitor voltage balancing problem and modularity problems of multilevel converters, using a modified cell of a solid-state Marx modulator, previously developed by authors for high voltage pulsed power applications. The paper details the structure and operation of the M(3)C modules, and their assembling to obtain multilevel converters. Sliding mode control is applied to a M(3)C leg and the vector leading to automatic capacitor voltage equalization is chosen. Simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed M(3)C topology.