Experimental Investigation on Switching Characteristics of High-Current Insulated Gate Bipolar Transistors at Low Currents

Insulated gate bipolar transistors (IGBTs) are used in high-power voltage-source converters rated up to hundreds of kilowatts or even a few megawatts. Knowledge of device switching characteristics is required for reliable design and operation of the converters. Switching characteristics are studied widely at high current levels, and corresponding data are available in datasheets. But the devices in a converter also switch low currents close to the zero crossings of the line currents. Further, the switching behaviour under these conditions could significantly influence the output waveform quality including zero crossover distortion. Hence, the switching characteristics of high-current IGBTs (300-A and 75-A IGBT modules) at low load current magnitudes are investigated experimentally in this paper. The collector current, gate-emitter voltage and collector-emitter voltage are measured at various low values of current (less than 10% of the device rated current). A specially designed in-house constructed coaxial current transformer (CCT) is used for device current measurement without increasing the loop inductance in the power circuit. Experimental results show that the device voltage rise time increases significantly during turn-off transitions at low currents.

Experimental results on low cost microcontroller based DC drive implementation

This paper presents the experimental results for an attractive control scheme implementation using an 8 bit microcontroller. The power converter involved is a 3 phase full controlled bridge rectifier. A single quadrant DC drive has been realized and results have been presented for both open and closed loop implementations.

Filter Configuration and PWM Method For Single-Phase Inverters With Reduced Conducted EMI Noise

Electromagnetic interference (EMI) noise is one of the major issues during design of grid-tied power converters. A novel LCL filter topology for a single-phase pulsewidth modulation (PWM) rectifier that makes use of bipolar PWM method is proposed for a single-phase to three-phase motor drive power converter. The proposed topology eliminates high dv/dt from the dc-bus common-mode (CM) voltage by making it sinusoidal. Hence, the high-frequency CM current injection to the ground and the motor-side CM current are minimized. The proposed filter configuration makes the system insensitive to circuit non-idealities such as mismatch in inductors values, unequal turn-on and turn-off delays, and dead-time mismatch between the inverter legs. Different variants of the filter topology are compared to establish the effectiveness of the proposed circuit. Experimental results based on the EMI measurement on the grid side and the CM current measurement on the motor side are presented for a 5-kW motor drive. It is shown that the proposed filter topology reduces the EMI noise level by about 35 dB.

Computationally efficient models for simulation of non-ideal DC-DC converters operating in continuous and discontinuous conduction modes

This paper discusses dynamic modeling of non-isolated DC-DC converters (buck, boost and buck-boost) under continuous and discontinuous modes of operation. Three types of models are presented for each converter, namely, switching model, average model and harmonic model. These models include significant non-idealities of the converters. The switching model gives the instantaneous currents and voltages of the converter. The average model provides the ripple-free currents and voltages, averaged over a switching cycle. The harmonic model gives the peak to peak values of ripple in currents and voltages. The validity of all these models is established by comparing the simulation results with the experimental results from laboratory prototypes, at different steady state and transient conditions. Simulation based on a combination of average and harmonic models is shown to provide all relevant information as obtained from the switching model, while consuming less computation time than the latter.

Metadata Federation of PICES Member Countries

(Document pdf contains 193 pages) Executive Summary (pdf, < 0.1 Mb) 1. Introduction (pdf, 0.2 Mb) 1.1 Data sharing, international boundaries and large marine ecosystems 2. Objectives (pdf, 0.3 Mb) 3. Background (pdf, < 0.1 Mb) 3.1 North Pacific Ecosystem Metadatabase 3.2 First federation effort: NPEM and the Korea Oceanographic Data Center 3.2 Continuing effort: Adding Japan’s Marine Information Research Center 4. Metadata Standards (pdf, < 0.1 Mb) 4.1 Directory Interchange Format 4.2 Ecological Metadata Language 4.3 Dublin Core 4.3.1. Elements of DC 4.4 Federal Geographic Data Committee 4.5 The ISO 19115 Metadata Standard 4.6 Metadata stylesheets 4.7 Crosswalks 4.8 Tools for creating metadata 5. Communication Protocols (pdf, < 0.1 Mb) 5.1 Z39.50 5.1.1. What does Z39.50 do? 5.1.2. Isite 6. Clearinghouses (pdf, < 0.1 Mb) 7. Methodology (pdf, 0.2 Mb) 7.1 FGDC metadata 7.1.1. Main sections 7.1.2. Supporting sections 7.1.3. Metadata validation 7.2 Getting a copy of Isite 7.3 NSDI Clearinghouse 8. Server Configuration and Technical Issues (pdf, 0.4 Mb) 8.1 Hardware recommendations 8.2 Operating system – Red Hat Linux Fedora 8.3 Web services – Apache HTTP Server version 2.2.3 8.4 Create and validate FGDC-compliant Metadata in XML format 8.5 Obtaining, installing and configuring Isite for UNIX/Linux 8.5.1. Download the appropriate Isite software 8.5.2. Untar the file 8.5.3. Name your database 8.5.4. The zserver.ini file 8.5.5. The sapi.ini file 8.5.6. Indexing metadata 8.5.7. Start the Clearinghouse Server process 8.5.8. Testing the zserver installation 8.6 Registering with NSDI Clearinghouse 8.7 Security issues 9. Search Tutorial and Examples (pdf, 1 Mb) 9.1 Legacy NSDI Clearinghouse search interface 9.2 New GeoNetwork search interface 10. Challenges (pdf, < 0.1 Mb) 11. Emerging Standards (pdf, < 0.1 Mb) 12. Future Activity (pdf, < 0.1 Mb) 13. Acknowledgments (pdf, < 0.1 Mb) 14. References (pdf, < 0.1 Mb) 15. Acronyms (pdf, < 0.1 Mb) 16. Appendices 16.1. KODC-NPEM meeting agendas and minutes (pdf, < 0.1 Mb) 16.1.1. Seattle meeting agenda, August 22–23, 2005 16.1.2. Seattle meeting minutes, August 22–23, 2005 16.1.3. Busan meeting agenda, October 10–11, 2005 16.1.4. Busan meeting minutes, October 10–11, 2005 16.2. MIRC-NPEM meeting agendas and minutes (pdf, < 0.1 Mb) 16.2.1. Seattle Meeting agenda, August 14-15, 2006 16.2.2. Seattle meeting minutes, August 14–15, 2006 16.2.3. Tokyo meeting agenda, October 19–20, 2006 16.2.4. Tokyo, meeting minutes, October 19–20, 2006 16.3. XML stylesheet conversion crosswalks (pdf, < 0.1 Mb) 16.3.1. FGDCI to DIF stylesheet converter 16.3.2. DIF to FGDCI stylesheet converter 16.3.3. String-modified stylesheet 16.4. FGDC Metadata Standard (pdf, 0.1 Mb) 16.4.1. Overall structure 16.4.2. Section 1: Identification information 16.4.3. Section 2: Data quality information 16.4.4. Section 3: Spatial data organization information 16.4.5. Section 4: Spatial reference information 16.4.6. Section 5: Entity and attribute information 16.4.7. Section 6: Distribution information 16.4.8. Section 7: Metadata reference information 16.4.9. Sections 8, 9 and 10: Citation information, time period information, and contact information 16.5. Images of the Isite server directory structure and the files contained in each subdirectory after Isite installation (pdf, 0.2 Mb) 16.6 Listing of NPEM’s Isite configuration files (pdf, < 0.1 Mb) 16.6.1. zserver.ini 16.6.2. sapi.ini 16.7 Java program to extract records from the NPEM metadatabase and write one XML file for each record (pdf, < 0.1 Mb) 16.8 Java program to execute the metadata extraction program (pdf, < 0.1 Mb) A1 Addendum 1: Instructions for Isite for Windows (pdf, 0.6 Mb) A2 Addendum 2: Instructions for Isite for Windows ADHOST (pdf, 0.3 Mb)

Los determinantes de la rentabilidad primaria de los bonos de titulización hipotecaria: la influencia de las estructuras multitramo

[ES] Este artículo analiza los determinantes de la rentabilidad primaria de los bonos de titulización hipotecaria (conocidos en la literatura como mortgage backed securities, o MBS) emitidos en España durante el periodo 1993-2011, periodo en el que el mercado español llegó a convertirse en el más importante de Europa continental. Los resultados obtenidos sobre el análisis de la población completa de MBS emitidos (262 tramos configurados sobre 94 fondos de titulización) indican que la estructuración multitramo de los MBS ha ayudado a reducir el riesgo percibido global de las emisiones de MBS, mediante la generación de mercados más completos y la reducción de los problemas derivados de la existencia de asimetrías informativas implícitas en el proceso de selección de los activos transmitidos por parte de la entidad cedente. Esta reducción del riesgo percibido ha tenido un efecto directo sobre la rentabilidad ofrecida por los bonos de titulización emitidos. Además, no se encuentran evidencias de que la emisión de MBS persiga la transmisión efectiva de riesgos, más bien al contrario. Las Entidades de crédito, por lo general, han retenido los tramos de primeras pérdidas, lo que ha contribuido a mantener en niveles muy bajos (por debajo de la rentabilidad de la deuda soberana) la rentabilidad ofrecida por los MBS. Precisamente, el escaso diferencial ofrecido por los bonos de titulización se debe a que los tramos retenidos no han ofrecido primas de rentabilidad ajustadas al riesgo inherente.

Sliding Mode Control Strategy for Wind Turbine Power Maximization

The efficiency of the wind power conversions systems can be greatly improved using an appropriate control algorithm. In this work, a sliding mode control for variable speed wind turbine that incorporates a doubly fed induction generator is described. The electrical system incorporates a wound rotor induction machine with back-to-back three phase power converter bridges between its rotor and the grid. In the presented design the so-called vector control theory is applied, in order to simplify the electrical equations. The proposed control scheme uses stator flux-oriented vector control for the rotor side converter bridge control and grid voltage vector control for the grid side converter bridge control. The stability analysis of the proposed sliding mode controller under disturbances and parameter uncertainties is provided using the Lyapunov stability theory. Finally simulated results show, on the one hand, that the proposed controller provides high-performance dynamic characteristics, and on the other hand, that this scheme is robust with respect to the uncertainties that usually appear in the real systems.

Adaptive variable structure control law for a variable speed wind turbine

Presentado en el 13th WSEAS International Conference on Automatic Control, Modelling and Simulation, ACMOS'11

Sliding mode control strategy for variable speed wind turbines

EFTA 2009

Potentzia-bihurgailu matrizialen diseinu-prozesurako eta hutsegite-tolerantziarako soluzio berriak

290 p.

The gated integration technique for the accurate measurement of the autocorrelation function of speckle intensities scattered from random phase screens

A new approach based on the gated integration technique is proposed for the accurate measurement of the autocorrelation function of speckle intensities scattered from a random phase screen. The Boxcar used for this technique in the acquisition of the speckle intensity data integrates the photoelectric signal during its sampling gate open, and it repeats the sampling by a preset number, in. The average analog of the in samplings output by the Boxcar enhances the signal-to-noise ratio by root m, because the repeated sampling and the average make the useful speckle signals stable, while the randomly varied photoelectric noise is suppressed by 1/ root m. In the experiment, we use an analog-to-digital converter module to synchronize all the actions such as the stepped movement of the phase screen, the repeated sampling, the readout of the averaged output of the Boxcar, etc. The experimental results show that speckle signals are better recovered from contaminated signals, and the autocorrelation function with the secondary maximum is obtained, indicating that the accuracy of the measurement of the autocorrelation function is greatly improved by the gated integration technique. (C) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Metodologia para conversão de veículos equipados com motores a combustão interna para tração elétrica: aplicação de motor síncrono de ímã permanente com fluxo magnético radial a um furgão, Brasil. 2009.

Questões climáticas, atmosféricas e de poluição ambiental têm tornado o uso final da energia assunto de interesse mundial. Sistemas com tração elétrica oferecem a oportunidade de redução de emissões. O mix de energia caracterizado pela matriz energética brasileira viabiliza o desenvolvimento desta tecnologia. É desenvolvida aqui uma metodologia para conversão de veículos equipados com motores a combustão interna para tração elétrica. A metodologia considera fatores como o peso e tamanho, o torque de partida, transmissão e potência, entre outros. Ferramentas matemáticas e a prática corrente fornecem a base para a elaboração deste trabalho, que descreve a análise de desempenho de veículos elétricos, os componentes utilizados, as equações mecânicas e os critérios para escolha do veículo ideal para conversão. É apresentada a execução de um projeto de conversão de uma Kombi para tração elétrica, cujo objetivo tem caráter educativo, buscando assim promover os benefícios da tecnologia veicular elétrica. Para viabilização do experimento, o trabalho conclui que é necessário ampliar a demanda por nacionalização de tecnologia, o que tornaria o projeto uma realidade comercialmente viável. Além disto, há necessidade de políticas públicas para o incentivo da tecnologia veicular elétrica no Brasil. Este trabalho apresenta uma contribuição para converter veículos para tração elétrica, visto que sistematiza as etapas de projeto, a partir das quais outros poderão seguir, utilizando componentes encontrados no mercado nacional.

Grating-encoded multichannel photorefractive incoherent-to-coherent optical conversion

A dynamic multichannel incoherent-to-coherent optical converter based on the photorefractive effect of SBN:Ce is described. A number of grating-encoded input images, illuminated by incoherent light, are projected onto the crystal to yield photoinduced phase gratings. Coherent positive replicas of these images are simultaneously reconstructed by a coherent read beam. A simple theoretical description of this converter and corresponding experimental results are presented.

Redução de carga orgânica recalcitrante de efluente de indústria gráfica por reação de fenton

A Casa da Moeda do Brasil (CMB) é uma empresa nacional, com mais de 300 anos de experiência na produção de valores e impressos de segurança. A produção de cédulas, realizada pelo Departamento de Cédulas (DECED), consiste de três etapas de impressão, off-set, calografia e tipografia, seguida de acabamento e embalagem semi-automatizado. A impressão calcográfica consome solução de limpeza, composta de soda cáustica e óleo sulfonado, para limpeza do cilindro de impressão, gerando um efluente líquido saturado de tinta. Este efluente apresenta baixa biodegradabilidade, apresentando uma relação DBO / DQO de aproximadamente 1:4. Em termos de tratabilidade, as estações de tratamento de efluentes (ETE) apresentam uma configuração convencional, por via biológica, demonstram pouca eficiência na degradação da matéria orgânica deste efluente. Com compostos recalcitrantes, torna-se necessária a inclusão de uma etapa terciária que permita sua degradação por via química, permitindo o descarte do efluente com características menos danosas ao ambiente. Neste trabalho, aplicou-se a reação de Fenton no efluente do DECED por sua capacidade de converter a matéria orgânica em gás carbônico e água ou, caso seja utilizado em pré-tratamentos, torna-os biodegradáveis. Foram estudadas diferentes condições para medir a influência de diferentes parâmetros na eficiência da reação. A reação de Fenton consiste na geração de radicais hidroxil (HO), por diferentes rotas, em quantidades suficientes para a degradação de matéria orgânica. Esses radicais são gerados a partir de peróxido de hidrogênio (H2O2) em reações com diferentes precursores como ozônio (O3), luz UV (ultravioleta), ultra-som e sais de ferro. No presente trabalho restringiu-se às reações com sais de ferro. Dentre os resultados obtidos, verificou-se o tempo mínimo para reação em 10 minutos. A relação entre íons ferro e peróxido de hidrogênio é menor do que a literatura normalmente sugere, 1:2, contra 1:3. Como a solução de sulfato ferroso é muito instável, passando os íons ferrosos a férricos, utilizou-se a adição direta do sal. Em escala industrial, a solução de sulfato ferroso deve ser preparada em poucas quantidades para que tenha baixo tempo de estocagem, a fim de não ser degradada. A temperatura, na faixa estudada (de 20C à 45C), é um parâmetro que tem pouca influência, pois a redução da eficiência da reação foi pequena (de 99,0% para 94,9%). O ferro utilizado na reação não se demonstrou uma nova fonte de transtornos para o ambiente. Nas condições utilizadas, a concentração de ferro residual esteve próxima ao limite permitido pela legislação no efluente tratado, necessitando apenas de alguns ajustes para a correção do problema

Papel das hemaglutininas 67-72p de Corynebacterium diphtheriae na ligação a proteínas plasmáticas, superfícies celulares, invasão e indução de apoptose

Corynebacterium diphtheriae pode ser isolado tanto de quadros de difteria clássica, quanto de infecções sistêmicas, como endocardite. O fibrinogênio (Fbn) e a fibronectina (Fn) são glicoproteínas presentes na matriz extracelular de tecidos conjuntivos. A influência destas proteínas na patogênese das infecções locais e invasivas causadas por C. diphtheriae é objeto de estudo devido ao fato do bacilo diftérico poder ser encontrado em lesões nas quais o Fbn e a Fn são predominantes, incluindo a pseudomembrana diftérica e vegetações cardíacas presentes na endocardite infecciosa. São crescentes as evidências de que o C. diphtheriae pode, além de aderir, ser internalizado por células em cultura. No presente estudo, investigou-se a participação de C. diphtheriae e das proteínas de superfície 67-72p na aderência à Fn e ao Fbn de plasma humano e a eritrócitos. A aderência às células HEp-2 e internalização também foram analisadas. A participação de 67-72p nos mecanismos de morte celular foi avaliada através das colorações por Azul de Tripan e 46-diamidino-2-fenil indol (DAPI), pelo ensaio de redução utilizando dimetil-tiazol-difenil tetrazólio (MTT) e por citometria de fluxo. As 67-72p foram extraídas da superfície da amostra toxigênica C. diphtheriae subsp. mitis CDC-E8392 através de processos mecânicos e precipitação com sulfato de amônio saturado. Análises por SDS-PAGE e immunoblotting detectaram a presença das bandas protéicas de 67 e 72kDa nas amostras toxinogênicas e atoxinogênicas analisadas, as quais pertenciam aos biotipos fermentador e não fermentador de sacarose. C. diphtheriae foi capazes não só de formar agregados na presença de plasma de coelho, mas também de converter Fbn em fibrina independentemente da presença do gene tox. No entanto, a amostra atoxinogênica ATCC 27010 (tox-) foi menos aderente ao Fbn do que a homóloga ATCC 27012 (tox+). A interação bacteriana com eritrócitos foi inibida somente pela Fn. Ligações entre Fn e/ou Fbn com 67-72p foram demonstradas por dot blotting, ELISA e/ou ensaios utilizando fluorescência. As 67-72p foram capazes de inibir as interações bacterianas com o Fbn, indicando que 67-72p podem participar do processo de aderência do patógeno aos tecidos do hospedeiro. Através da microscopia óptica, demonstrou-se a ligação de 67-72p adsorvidas em microesferas de látex com células HEp-2. Anticorpos de coelho do tipo IgG anti 67-72p interferiram somente com a expressão do padrão de aderência do tipo difuso, normalmente apresentado pela amostra CDC-E8392. A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e a inibição da internalização bacteriana pela IgG anti 67-72p ou por 67-72p indicaram o papel de 67-72p como invasina. Alterações do citoesqueleto de células HEp-2 com acumulação de actina polimerizada, induzida por microesferas sensibilizadas com 67-72p, foi observada pelo fluorescent actin staining (FAS) test. Foi visualizado um aumento no número de bactérias viáveis no compartimento intracelular após tratamento de células HEp-2 ou dos microrganismos com Fn. A presença de partículas de látex adsorvidas com 67-72p no interior de vacúolos frouxos em células HEp-2 sugeriu que estas proteínas podem causar efeito citotóxico. A avaliação através das colorações com Azul de Tripan, DAPI e os ensaios de redução utilizando MTT demonstraram um decréscimo na viabilidade de células tratadas com 67-72p. As mudanças morfológicas observadas 3 horas após o início do tratamento com 67-72p incluíram vacuolização, fragmentação nuclear e formação de corpúsculos apoptóticos. A citometria de fluxo revelou um decréscimo de 15,13% no volume/tamanho de células tratadas com 67-72p. Além disso, o ensaio utilizando Iodeto de Propídio (IP) e Anexina V (AV)-FITIC demonstrou que havia 66,1% de células vivas (IP-/AV-), 16,6% de células em apoptose inicial (IP-/AV+) e 13,8% de células em apoptose tardia ou necrose secundária. Em conclusão, as 67-72p estão diretamente envolvidas na interação com Fn e Fbn. As proteínas não fimbriais 67-72p são hemaglutininas implicadas na aderência a células respiratórias e na internalização. Além disso, estas proteínas podem atuar como fatores de virulência em potencial para induzir apoptose de células epiteliais nos estágios iniciais da difteria e nas infecções invasivas causadas pelo C. diphtheriae