Evaluation of the Tropical Rainfall Measuring Mission 3B43 product over an inland area in Brazil and the effects of satellite boost on rainfall estimates

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A novel single-phase ZCS-PWM high power factor boost rectifier

This paper presents a novel single-phase high power factor PWM boost rectifier, featuring soft commutation of the active switches at zero-current (ZCS). It incorporates the most desirable properties of the conventional PWM and the soft-switching resonant techniques. The input current shaping is achieved with average current mode control, and continuous inductor current mode. This new PWM converter provides ZCS turn-on and turn-off of the active switches, and it is suitable for high power applications employing IGBTs. Principle of operation, theoretical analysis, a design example, and experimental results from a laboratory prototype rated at 1600 W with 400 Vdc output voltage are presented. The measured efficiency and power factor were 96.2% and 0.99 respectively, with an input current THD equal to 3.94%, for an input voltage THD equal to 3.8%, at rated load.

A new family of zero-current-switching PWM converters and a novel HPF-ZCS-PWM boost rectifier

A new family of direct current (DC) to DC converters based on a zero current switching pulse width modulated (ZCS-PWM) soft commutation cell is presented. This ZCS-PWM cell is consists of two transistors, two diodes, two inductors and one capacitor; and provides zero voltage turn-on to the diodes, a zero-current turn-on and a zero-current zero-voltage turn-off to the transistors. In addition, a new commutation cell in a new ZCS-PWM boost rectifier is developed, obtaining a structure with power factor near the unity, high efficiency at wide load range and low total harmonic distortion in the input current.

CD8(+) T-cell-mediated immunity against malaria: a novel heterologous prime-boost strategy

Evaluation of: Rodriguez D, Gonzalez-Aseguinolaza G, Rodriguez JR et al. Vaccine efficacy against malaria by the combination of porcine parvovirus-like particles and vaccinia virus vectors expressing CS of Plasmodium. PLoS ONE 7(4), e34445 (2012). Recently, a vaccine against malaria was successfully tested in a human Phase III trial. The efficacy of this vaccine formulation, based on the Plasmodium falciparum circumsporozoite protein, was approximately 50% and correlated with the presence of antibodies specific to the infective stages of the malaria parasites. Different strategies are being pursued to improve vaccine efficacy levels. One such strategy is the induction of specific cytotoxic T cells that can destroy the intracellular hepatocyte stages of the malaria parasite. In this study, a novel vaccination protocol was developed to elicit strong immune responses mediated by CD8(+) cytotoxic cells specific to the circumsporozoite protein. As proof-of-concept, the authors used the rodent malaria Plasmodium yoelii parasite. The vaccination strategy consisted of a heterologous prime-boost vaccination regimen involving porcine parvovirus-like particles for priming and the modified vaccinia virus Ankara for the booster immunization, both of which expressed the immunodominant CD8 epitope of the P. yoelii circumsporozoite protein. Results from this experimental model were extremely meaningful. This vaccination strategy led to a significant T-cell immune response mediated by CD8(+) multifunctional T effector and effector-memory cells. However, most importantly for the malaria vaccine development was the fact that following a sporozoite challenge, immunized mice eliminated more than 97% of the malaria parasites during the hepatocyte stages. These results confirm and extend a vast body of knowledge showing that a heterologous prime-boost vaccination strategy can elicit strong CD8(+) T-cell-mediated protective immunity and may increase the efficacy of malaria vaccines.

Realizzazione e collaudo di un inverter di media tensione per prove su formette

L’introduzione massiccia dell’elettronica di potenza nel campo degli azionamenti elettrici negli ultimi decenni ha sostanzialmente rivoluzionato la tipologia di alimentazione dei motori elettrici. Da un lato ciò ha migliorato la qualità del controllo della velocità, ma dall’altro ha aggravato le sollecitazioni che gli isolanti delle macchine devono sopportare. Si è infatti passati da tecniche di controllo tradizionali, che consistevano nell’alimentare i motori in alternata direttamente con la rete sinusoidale a 50 Hz (o a 60 Hz), ad alimentazioni indirette, cioè realizzate interponendo tra la rete e la macchina un convertitore elettronico (inverter). Tali dispositivi operano una conversione di tipo ac/dc e dc/ac che permette, come nella modulazione Pulse Width Modulation (PWM), di poter variare la frequenza di alimentazione della macchina, generando una sequenza di impulsi di larghezza variabile. Si è quindi passati dalle tradizionali alimentazioni con forme d’onda alternate sinusoidali a forme di tensione impulsive e ad elevata frequenza, cioè caratterizzate da rapidi fronti di salita e di discesa (dell’ordine di qualche kV/µs). La natura impulsiva di queste forme d’onda ha aggravato la sollecitazione elettrica a cui sono sottoposti i materiali impiegati per l’isolamento dei conduttori degli avvolgimenti delle macchine. E’ importante notare che l’utilizzo dei dispositivi elettronici, che ormai si trovano sparsi nelle reti di bassa tensione, assorbono correnti ad elevato contenuto armonico sul lato di prelievo, hanno quindi un effetto distorcente che altera l’andamento sinusoidale della rete stessa. Quindi, senza opportuni filtri, anche tutte le altre utenze connesse nelle vicinanze, dimensionate per alimentazioni sinusoidali di tipo tradizionale, possono risentire di queste distorsioni armoniche. Per tutti questi motivi è sorta la necessità di verificare l’adeguatezza dei tradizionali isolamenti ad essere in grado di sopportare le sollecitazioni che derivano dall’utilizzo di convertitori elettronici. In particolare, per i motori elettrici tale interrogativo è stato posto in seguito al verificarsi di un elevato numero di guasti inaspettati (precoci), probabilmente imputabile alla diversa sollecitazione elettrica applicata ai materiali. In questa tesi ci si è occupati della progettazione di un inverter di media tensione, che verrà impiegato per eseguire prove sugli avvolgimenti di statore di motori (formette), al fine di condurre successivamente uno studio sull’invecchiamento dei materiali che compongono gli isolamenti. Tale inverter è in grado di generare sequenze di impulsi con modulazione PWM. I parametri caratteristici delle sequenze possono essere modificati in modo da studiare i meccanismi di degradazione in funzione della tipologia delle sollecitazioni applicate. Avendo a che fare con provini di natura capacitiva, il cui isolamento può cedere durante la prova, il sistema deve essere intrinsecamente protetto nei confronti di tutte le condizioni anomale e di pericolo. In particolare deve essere in grado di offrire rapide ed efficaci protezioni per proteggere l’impianto stesso e per salvaguardare la sicurezza degli operatori, dato l’elevato livello delle tensioni in gioco. Per questo motivo è stata pensata un’architettura di sistema ad hoc, in grado di fronteggiare le situazioni anomale in modo ridondante. E’ infatti stato previsto l’inserimento di un sistema di controllo basato sul CompactRIO, sul quale è stato implementato un software in grado di monitorare le grandezze caratteristiche del sistema e le protezioni che affiancheranno quelle hardware, realizzate con dispositivi elettronici. I dispositivi elettronici di protezione e di interfacciamento sono stati studiati, implementati e simulati con PSpice, per poi essere successivamente dimensionati e realizzati su schede elettroniche, avvalendosi del software OrCAD. La tesi è strutturata come segue: - Il primo capitolo tratta, in maniera generale, i motori asincroni trifase, gli inverter e l’invecchiamento dei sistemi isolanti, con particolare interesse alle sollecitazioni meccaniche, termiche ed elettriche nel caso di sollecitazioni impulsive; - Il secondo capitolo riguarda il sistema realizzato nel suo complesso. Inizialmente verrà descritto lo schema elettrico generale, per poi analizzare più nello specifico le varie parti di cui il sistema è composto, come l’inverter di media tensione, il generatore di media tensione, la scheda di disaccoppiamento ottico, la scheda di controllo del generatore di media tensione, la scheda OCP; - Il terzo capitolo descrive le lavorazioni meccaniche eseguite sulle scatole contenti i rami di inverter, la realizzazione delle fibre ottiche e riporta le fasi di collaudo dell’intero sistema. Infine, verranno tratte le conclusioni.

Studio e simulazione di un inverter di tipo Z per veicoli elettrici

Studio e simulazione di un inverter di tipo Z in grado di innalzare il valore della tensione fornita dalla sorgente fino alla tensione richiesta al carico. L'inverter Z-source può essere utilizzato convenientemente nell'azionamento di un veicolo elettrico, in particolare ad idrogeno.

Analysis and Implementation of Multiphase-Multilevel Inverter for Open-Winding Loads

Research work carried out in focusing a novel multiphase-multilevel ac motor drive system much suitable for low-voltage high-current power applications. In specific, six-phase asymmetrical induction motor with open-end stator winding configuration, fed from four standard two-level three-phase voltage source inverters (VSIs). Proposed synchronous reference frame control algorithm shares the total dc source power among the 4 VSIs in each switching cycle with three degree of freedom. Precisely, first degree of freedom concerns with the current sharing between two three-phase stator windings. Based on modified multilevel space vector pulse width modulation shares the voltage between each single VSIs of two three-phase stator windings with second and third degree of freedom, having proper multilevel output waveforms. Complete model of whole ac motor drive based on three-phase space vector decomposition approach was developed in PLECS - numerical simulation software working in MATLAB environment. Proposed synchronous reference control algorithm was framed in MATLAB with modified multilevel space vector pulse width modulator. The effectiveness of the entire ac motor drives system was tested. Simulation results are given in detail to show symmetrical and asymmetrical, power sharing conditions. Furthermore, the three degree of freedom are exploited to investigate fault tolerant capabilities in post-fault conditions. Complete set of simulation results are provided when one, two and three VSIs are faulty. Hardware prototype model of quad-inverter was implemented with two passive three-phase open-winding loads using two TMS320F2812 DSP controllers. Developed McBSP (multi-channel buffered serial port) communication algorithm able to control the four VSIs for PWM communication and synchronization. Open-loop control scheme based on inverse three-phase decomposition approach was developed to control entire quad-inverter configuration and tested with balanced and unbalanced operating conditions with simplified PWM techniques. Both simulation and experimental results are always in good agreement with theoretical developments.

Studio di tecniche di modulazione per inverter a tensione impressa in azionamenti con macchina asincrona esafase asimmetrica

Modellizzazione della macchina asincrona esafase asimmetrica mediante i vettori di spazio trifase. Determinazione delle trasformazioni esafase dallo studio del campo magnetico rotante. Modellizzazione della macchina asincrona esafase asimmetrica mediante i vettori di spazio esafase. Studio dell’inverter esafase e delle relative tecniche di modulazione. Definizione del modello Simulink dell’azionamento. Studio del ripple della corrente di carico.

Progettazione e collaudo di un ballast elettronico per lampade a scarica hid

Nell'elaborato svolto viene presentato un ballast elettronico destinato ad applicazioni di illuminazione stradale. L'alimentatore deve sostituire il tradizionale reattore elettromagnetico attualmente montato sui lampioni, deve poter alimentare lampade HID fino a 150 W, deve soddisfare le più stringenti normative di futura approvazione, deve garantire ulteriori servizi aggiuntivi legati sia al migliore sfruttamento della lampada che a eventuali esigenze legate all'innovativo concetto di palo intelligente (alimentazioni ausiliarie e strategie di risparmio energetico).

Studio e realizzazione di un inverter trifase a tre livelli

Lo scopo di questa tesi è lo studio e la realizzazione di una specifica tipologia di inverter, l’inverter trifase a tre livelli di tipo Cascaded. Il primo capitolo descrive l’inverter a due livelli e quello multilivello, evidenziandone gli aspetti peculiari e le possibili applicazioni. Il secondo capitolo affronta nello specifico l’inverter a trifase a tre livelli, per il quale, nel terzo capitolo, ne è descritta una realizzazione pratica, costruita presso i laboratori del Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell’Università di Bologna. Nel quarto capitolo vengono presentate alcune prove sperimentali effettuate sul sistema reale.

Studio del convertitore Buck Boost non invertente a ponte di interruttori

La tesi tratta del convertitore Buck Boost a ponte di interruttori e non invertente. Si tratta di due LEG indipendenti connessi da un induttore e che possono realizzare conversioni rispettivamente in discesa e salita. Questo convertitore soffre di problemi di controllo nel passaggio dalla modalità di salita a quella di discesa e viceversa e nella gestione di tensioni molto vicine alla regione di confine a causa delle limitazioni nei duty cycle massimi e minimi dei singoli LEG. Nella tesi si è studiato una tecnica di controllo in grado di gestire la transizione con una minima variazione di corrente media sull' elemento di transfer energetico: questo dovrebbe garantire delle migliori prestazioni in dinamica. La tecnica adottata è anche compatibile con una sostanziale riduzione delle perdite di commutazione nella zona di transizione fra le due modalità (salita e discesa).

Whole brain radiotherapy with a conformational external beam radiation boost for lung cancer patients with 1-3 brain metastasis: a multi institutional study

To determine the outcome of patients with brain metastasis (BM) from lung cancer treated with an external beam radiotherapy boost (RTB) after whole brain radiotherapy (WBRT).

Platelet released growth factors boost expansion of bone marrow derived CD34(+) and CD133(+) endothelial progenitor cells for autologous grafting

Stem cell based autologous grafting has recently gained mayor interest in various surgical fields for the treatment of extensive tissue defects. CD34(+) and CD133(+) cells that can be isolated from the pool of bone marrow mononuclear cells (BMC) are capable of differentiating into mature endothelial cells in vivo. These endothelial progenitor cells (EPC) are believed to represent a major portion of the angiogenic regenerative cells that are released from bone marrow when tissue injury has occurred. In recent years tissue engineers increasingly looked at the process of vessel neoformation because of its major importance for successful cell grafting to replace damaged tissue. Up to now one of the greatest problems preventing a clinical application is the large scale of expansion that is required for such purpose. We established a method to effectively enhance the expansion of CD34(+) and CD133(+) cells by the use of platelet-released growth factors (PRGF) as a media supplement. PRGF were prepared from thrombocyte concentrates and used as a media supplement to iscove's modified dulbecco's media (IMDM). EPC were immunomagnetically separated from human bone morrow monocyte cells and cultured in IMDM + 10% fetal calf serum (FCS), IMDM + 5%, FCS + 5% PRGF and IMDM + 10% PRGF. We clearly demonstrate a statistically significant higher and faster cell proliferation rate at 7, 14, 21, and 28 days of culture when both PRGF and FCS were added to the medium as opposed to 10% FCS or 10% PRGF alone. The addition of 10% PRGF to IMDM in the absence of FCS leads to a growth arrest from day 14 on. In histochemical, immunocytochemical, and gene-expression analysis we showed that angiogenic and precursor markers of CD34(+) and CD133(+) cells are maintained during long-term culture. In summary, we established a protocol to boost the expansion of CD34(+) and CD133(+) cells. Thereby we provide a technical step towards the clinical application of autologous stem cell transplantation.