A class B switch-mode assisted linear amplifier

A switch-mode assisted linear amplifier (SMALA) combining a linear (Class B) and a switch-mode (Class D) amplifier is presented. The usual single hysteretic controlled half-bridge current dumping stage is replaced by two parallel buck converter stages, in a parallel voltage controlled topology. These operate independently: one buck converter sources current to assist the upper Class B output device, and a complementary converter sinks current to assist the lower device. This topology lends itself to a novel control approach of a dead-band at low power levels where neither class D amplifier assists, allowing the class B amplifier to supply the load without interference, ensuring high fidelity. A 20 W implementation demonstrates 85% efficiency, with distortion below 0.08% measured across the full audio bandwidth at 15 W. The class D amplifier begins assisting at 2 W, and below this value, the distortion was below 0.03%. Complete circuitry is given, showing the simplicity of the additional class D amplifier and its corresponding control circuitry.

Hysteretic multilevel NPC converter control for a Switch Mode Assisted Linear Amplifier

A Switch-Mode Assisted Linear Amplifier (SMALA) combines the high quality of a linear amplifier required for audio applications with the high efficiency of a switch-mode amplifier. The careful choice of current sense point and switch placement allows a simple non-isolated hysteresis current controller for the switch-mode section. This paper explains the extension of the hysteresis current controller for the control of a three level Neutral Point Clamped (NPC) converter, with simulations as proof of concept. The NPC topology allows the use of lower voltage switches and lower switching frequencies to implement high power audio amplifiers using the SMALA topology.

Development of a switch mode assisted linear amplifier for use as a high fidelity voltage source

Frequency Domain Spectroscopy (FDS) is one of the major techniques used for determining the condition of the cellulose based paper and pressboard components in large oil/paper insulated power transformers. This technique typically makes use of a sinusoidal voltage source swept from 0.1 mHz to 1 kHz. The excitation test voltage source used must meet certain characteristics, such as high output voltage, high fidelity, low noise and low harmonic content. The amplifier used; in the test voltage source; must be able to drive highly capacitive loads. This paper proposes that a switch-mode assisted linear amplifier (SMALA) can be used in the test voltage source to meet these criteria. A three level SMALA prototype amplifier was built to experimentally demonstrate the effectiveness of this proposal. The developed SMALA prototype shows no discernable harmonic distortion in the output voltage waveform, or the need for output filters, and is therefore seen as a preferable option to pulse width modulated digital amplifiers. The lack of harmonic distortion and high frequency switching noise in the output voltage of this SMALA prototype demonstrates its feasibility for applications in FDS, particularly on highly capacitive test objects such as transformer insulation systems.

Growth and Modification of Cluster-Assembled Thin Films

Thin film applications have become increasingly important in our search for multifunctional and economically viable technological solutions of the future. Thin film coatings can be used for a multitude of purposes, ranging from a basic enhancement of aesthetic attributes to the addition of a complex surface functionality. Anything from electronic or optical properties, to an increased catalytic or biological activity, can be added or enhanced by the deposition of a thin film, with a thickness of only a few atomic layers at the best, on an already existing surface. Thin films offer both a means of saving in materials and the possibility for improving properties without a critical enlargement of devices. Nanocluster deposition is a promising new method for the growth of structured thin films. Nanoclusters are small aggregates of atoms or molecules, ranging in sizes from only a few nanometers up to several hundreds of nanometers in diameter. Due to their large surface to volume ratio, and the confinement of atoms and electrons in all three dimensions, nanoclusters exhibit a wide variety of exotic properties that differ notably from those of both single atoms and bulk materials. Nanoclusters are a completely new type of building block for thin film deposition. As preformed entities, clusters provide a new means of tailoring the properties of thin films before their growth, simply by changing the size or composition of the clusters that are to be deposited. Contrary to contemporary methods of thin film growth, which mainly rely on the deposition of single atoms, cluster deposition also allows for a more precise assembly of thin films, as the configuration of single atoms with respect to each other is already predetermined in clusters. Nanocluster deposition offers a possibility for the coating of virtually any material with a nanostructured thin film, and therein the enhancement of already existing physical or chemical properties, or the addition of some exciting new feature. A clearer understanding of cluster-surface interactions, and the growth of thin films by cluster deposition, must, however, be achieved, if clusters are to be successfully used in thin film technologies. Using a combination of experimental techniques and molecular dynamics simulations, both the deposition of nanoclusters, and the growth and modification of cluster-assembled thin films, are studied in this thesis. Emphasis is laid on an understanding of the interaction between metal clusters and surfaces, and therein the behaviour of these clusters during deposition and thin film growth. The behaviour of single metal clusters, as they impact on clean metal surfaces, is analysed in detail, from which it is shown that there exists a cluster size and deposition energy dependent limit, below which epitaxial alignment occurs. If larger clusters are deposited at low energies, or cluster-surface interactions are weaker, non-epitaxial deposition will take place, resulting in the formation of nanocrystalline structures. The effect of cluster size and deposition energy on the morphology of cluster-assembled thin films is also determined, from which it is shown that nanocrystalline cluster-assembled films will be porous. Modification of these thin films, with the purpose of enhancing their mechanical properties and durability, without destroying their nanostructure, is presented. Irradiation with heavy ions is introduced as a feasible method for increasing the density, and therein the mechanical stability, of cluster-assembled thin films, without critically destroying their nanocrystalline properties. The results of this thesis demonstrate that nanocluster deposition is a suitable technique for the growth of nanostructured thin films. The interactions between nanoclusters and their supporting surfaces must, however, be carefully considered, if a controlled growth of cluster-assembled thin films, with precisely tailored properties, is to be achieved.

Könsroller i Film : En kvalitativ analys av hur unga tjejer skildras i tre moderna svenska ungdomsfilmer

Min utgångspunkt i denna uppsats var könsroller i film. Utifrån detta skapade jag mitt syfte som var att undersöka hur valda kvinnliga karaktärer i huvudrollen i tre svenska ungdomsfilmer skildrades, samt analysera huruvida skildringarna av karaktärerna bevarar eller bryter mot etablerade könsroller utifrån aktuell forskning. ¨Mina frågeställningar var:•Vilka utmärkande könsrollsmönster går att utröna i de valda karaktärernas agerande/handlande gentemot andra?•Vilken reaktion bemöts de valda karaktärerna med, utifrån detta agerade/handlande?•Vilka budskap landar filmen i, när det gäller huvudrollsinnehavarnas inordning eller revoltering utifrån de etablerade könsroller?De tre karaktärerna som jag valde att analysera var Sofie i Hipp Hipp Hora, Emma i Fjorton Suger och Ida i Sandor /slash/ Ida. Jag skapade ett analysverktyg bestående utav några nyckelkategorier kring könsroller. Utifrån dessa kategorier kunde jag analysera hur karaktärernas agerande gentemot andra bemöttes, och om karaktärerna bröt eller bevarade etablerade könsrollerna utifrån aktuell forskning. Mitt resultat visar karaktärerna vågar bryta emot de etablerade könsrollerna. Filmerna förmedlar även en bild utav unga smala vackra blonda tjejer som är tuffa och vågar gå sina egna vägar trots att det inte alltid är den lätta eller den rätta vägen.

Nytt fordon för transport av bränsleflis : Slutrapport (STEM-projekt 22127-1)

Högskolan Dalarna har i samarbete med Naturbränsle i Mellansverige AB genomfört studier på ett nytt fordon för transport av skogsflis. Fordonet är försett med egen lastningsutrustning (kran och skopa), vilket innebär att flisskördaren kan tippa flisen direkt på marken eller på en i förväg utlagd duk (minskar risken för föroreningar i samband med lastning). Studier har också genomförts på transport av flis med lastväxlarfordon och container (traditionell metod) för att jämförelser skall kunna göras mellan de olika fordonstyperna. Studierna har finansie¬rats via anslag från Statens Energimyndighet och via ”naturabidrag” från deltagande företag.Studierna visar att det nya transportfordonet är ett bättre alternativ än de traditionella last¬växlarfordonen på större objekt med långa transportavstånd. Dessutom pekar studien på att det är sannolikt är bättre även på små objekt under förutsättning att flisningskostnaden kan hållas på en rimlig nivå. Studierna visar också att det bör finnas en viss utvecklingspotential på det nya fordonet (teknik- och metodutveckling), varför det bedöms kunna konkurrera med lastväxlarfordonen även på andra typer av objekt.Jämfört med de traditionella lastväxlarfordonen har det nya fordonet bl.a. följande fördelar:•Transportarbetet blir lättare att planera i och med att beroendeförhållandet mellan in¬blandade maskiner och fordon för flisproduktion och transport upphör.••Risken för störningar i transportflödet minskar.•Miljövinsterna blir större jämfört med lastväxlarfordon som måste ställa ut tomma con¬tainrar innan flisningen kan påbörjas.•Det finns inget behov av lastmaskiner på terminalerna.•Flis kan mellanlagras i skogen.Till nackdelarna med det nya fordonet hör bl.a. följande:•Framkomligheten är något sämre än för lastväxlarfordon på mycket smala och kurviga skogsbilvägar.•Det finns en viss risk för att föroreningar följer med vid lastning av fordonet. Studies were carried out on a new vehicle for transport of fuel chips from the forest. The vehicle was equipped with a crane and a bucket meaning that the chipper may tip the fuel chips right on the ground or on a mat (vira from wood processing industry) to prevent from dirt such as sand and stones when loading. Studies were also carried out on traditional main hauling with transport bins. Transport speed was the same for all vehicles except for the new self-loader on forest roads with lower quality.The studies show that the new system probably is a better alternative on large sites with long transport distances and on sites with only little parking place for transport bins. It is also likely that the new vehicle may be used on very small sites if they are close to each other and if moving cost for the chipper is low.The studies show that the new vehicle has the following advantages:•Transport and other work may be planned in a better way leading to that stress de¬creases.•Dependence between chipper operators and truck drivers decreases.•The risk for disturbances in transport flow decreases.•Environment benefits compared to traditional system with higher traffic intensity (less exhaust gases and lower stress on roads and bridges).•No need for loading machines on terminals.•Easier to store fuel chips on landing.

Utvärdering av nytt ekipage för vidaretransport av bränsleflis

SammanfattningHögskolan Dalarna har i samarbete med Naturbränsle i Mellansverige AB genomfört studier på ett nytt fordon för transport av skogsflis. Eftersom fordonet är utrustat med kran och skopa, innebär det att flisskördaren kan tippa flisen direkt på marken, eller på en i förväg utlagd duk för att förhindra att föroreningar (grus, sten etc.) följer med vid lastningen av fordonet. Pro-jektet har finansierats av Statens Energimyndighet (STEM) samt genom naturabidrag från del-tagande företag.Studier har även genomförts på lastväxlarfordon med container för att jämförelser skall kunna göras mellan de båda fordonstyperna. Studierna pekar på att det nya transportfordonet sanno-likt är ett bättre alternativ på stora objekt med långa transportavstånd och på objekt med otill-räcklig uppställningsplats för containrar. Mycket talar också för att det nya fordonet kan an-vändas på mycket små objekt under förutsättning att de ligger efter samma vägsträckning och under förutsättning att flisskördarens initialkostnad kan hållas på en rimlig nivå.Tidsstudier har också genomförts på flisskördarens arbete, eftersom det i vissa delar är direkt beroende på vilket vidaretransportfordon som används. I de fall vidaretransporten sker med lastväxlarfordon vägs flisen innan den tippas i containern (en åtgärd för att fordonet inte skall överskrida tillåten lastvikt). Om lastvikten inte är begränsande genomför flisskördaren vissa åtgärder för att lastvolymen i respektive container skall kunna maximeras (t.ex. utjämning och viss packning av flisen med hjälp av kranen). Dessa fordonsspecifika åtgärder tog i genom-snitt 0,09 min/m3s (fördelade på 17% vägning, 41% tippning och 42% utjämning/packning).I det fall vidaretransporten sker med det nya fordonet behöver flisskördaren inte väga flisen eftersom bilen är försedd med kranvåg. Däremot tillkommer andra arbetsuppgifter för flis-skördaren, t.ex. preparering av avläggsutrymmet (snöpackning, sten- och buskröjning), och/ eller hantering och utläggning av dukar. Dessa arbetsmoment tog i genomsnitt 0,10 min/m3s när dukar användes (fördelade på 8% sten-/buskrensning, 50% hantering av dukar och 41% tippning) och 0,05 min/m3s när flisen tippades direkt på marken (fördelade på 17% sten-/buskrensning och 83% tippning av flis i container). De fordonsspecifika arbetsuppgifterna som genomförs av flisskördaren tar m.a.o. ungefär lika lång tid när vidaretransporten genom-förs med lastväxlarfordon som med det nya fordonet när dukar används. Om flisen tippas på packad snö (inga dukar används) halveras den fordonsspecifika arbetstiden. I förhållande till flisskördarens totala arbetstid för flisning och transport utgör dock de fordonsspecifika arbets-uppgifterna en mindre andel, eller ca 15% av totala arbetstiden vid ett terrängtransportavstånd på ca 100 m när vidaretransporten sker med lastväxlarfordon eller det nya fordonet och dukar används, samt 8% när transporten sker med det nya fordonet och inga dukar används.Arbetstiden för vidaretransporten är i huvudsak beroende av transportsträckan och medel-transporthastigheten. När lastväxlarfordon används är arbetstiden dessutom beroende av lastvolymen (antalet containrar och deras volym) samt om tippmöjligheter endast finns på dragfordonet (containrar på släp måste omlastas till dragfordon innan flisen kan tippas) eller om tippmöjligheter finns på såväl dragbil som släp. Om släpet inte kan medföras till uppställ-ningsplatsen för containrarna (p.g.a. alltför smal och kurvig väg eller utrymmesbrist för vänd-ning av fordonsekipaget) påverkas även arbetstiden av avståndet mellan containrar och släp samt av medelhastigheten vid ”skotning” av containrar till släpet.Medelhastigheten vid transport på landsväg var densamma för de båda fordonstyperna (drygt 66 km/tim). Medelhastigheten var även densamma på skogsbilväg med god standard (ca 40 km/tim) och normal standard (ca 25 km/tim). Däremot pekar studien på att medelhastigheten på sämre skogsbilvägar är något lägre för det nya fordonet (knappt 20 km/tim) jämfört med lastväxlarfordonen (ca 20 km/tim). Medelhastigheten vid ”skotning” av containrar varierade mellan ca 5 km/tim och ca 25 km/tim beroende på transportavstånd och vägstandard.Arbetstiden för avställning av containrar på avverkningsobjektet (exkl. transport) låg i genom-snitt på ca 4 minuter för lastväxlarfordon med 2 containrar (en container på bilen och en på släpet). För lastväxlarfordon med tre containrar (en container på bilen och två på släpet) tog avställningen i genomsnitt drygt 13 minuter. Vid hämtning av flis på avverkningsobjektet tog lastningen för fordon med två containrar drygt 12 minuter och för fordon med tre containrar knappt 23 minuter. Lossning av flis vid värmeverk (inkl. vägning av fordon etc.) tog i genom-snitt ca 18 minuter för fordon med två containrar (tipp på bil och släp) och ca 35 minuter för fordon med tre containrar (endast tipp på bil).Lastning av flis på det nya transportfordonet tog i genomsnitt knappt 44 minuter när dukar användes och drygt 35 minuter när inga dukar användes. Tiden för lossning av flis på värme-verk/terminal varierade mellan ca 13 och 23 minuter med ett medelvärde på ca 17 minuter.Med underlag av genomförda tidsstudier har arbetstiden för transport (inkl. flisskördarens for-donsspecifika arbetsuppgifter) beräknats för tio avverkningsobjekt belägna i trakten av Mock-fjärd (total volym ca 4 000 m3s). Transportavståndet till mottagande värmeverk var mellan ca 30 och 60 km (enkel väg). Vid transport med lastväxlarfordon (2 + 3 containrar) har arbets-tiden beräknats till ca 122 G0-tim. Vid transport med det nya fordonet beräknas arbetstiden till ca 137 G0-tim när dukar används och ca 124 G0-tim när inga dukar används. Den totala transportsträckan har beräknats till ca 4 640 km när lastväxlarfordon används och ca 4 100 km när det nya fordonet används. I jämförelse med lastväxlarfordon visar studierna att det nya fordonet bl.a. har följande fördelar: •Transporterna kan ske mer planerat och i en lugnare takt (stressmomentet försvinner).•Beroendeförhållandet mellan fordonsförare och flisskördarens förare försvinner (vid transport med lastväxlarfordon krävs ständiga kontakter mellan förarna).•Risken för störningar i transportflödet minskar (fordonet kan lätt dirigeras om till andra objekt i händelse av maskinhaveri på flisskördaren, tjälrestriktioner etc.).•Miljövinsterna blir större jämfört med lastväxlarfordon som måste ställa ut tomma containrar innan flisningen kan påbörjas (mindre avgasutsläpp, väg- och broslitage).•Eftersom fordonet är utrustat med egen lastningsutrustning finns inget behov av last-maskiner på terminaler.•Möjligheter finns att lagra flisen kortare eller längre tid på avläggsplatsen (vid ett sy-stem baserat på lastväxlarfordon måste all lagring i skog ske i form av osönderdelat bränsle, alternativt sönderdelas bränslet och transporteras till terminal för lagring).Till nackdelarna med det nya transportfordonet hör bl.a. risken för att föroreningar följer med vid lastningen samt att framkomligheten på smala och krokiga skogsvägar är sämre jämfört med lastväxlarfordonet som kan ställa av släpet och ”skota” fram containrarna.

Temporary effect of chiseling on the compaction of a Rhodic Hapludox under no-tillage

Mechanical chiseling has been used to alleviate the effects of compaction in soils under no-tillage (NT). However, its effect on the soil physical properties does not seem to have a defined duration period. The purpose of this study was to evaluate the behavior of the bulk density (BD) and degree of compaction (DC) at different soil depths, after chiseling in no-tillage, for one year. The experiment was performed in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil, using an Oxisol (Rhodic Hapludox). Bulk density and DC were previously measured in an area under NT for 16 years, then immediately after chiseling (CHI) in May 2009, six months after chiseling (CHI6M) in October 2009 and one year after chiseling (CHI12M) in May 2010. In the layers 0.0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m, there was a significant BD reduction CHI and a marked increase CHI6M. The BD values measured CHI12M were similar to those before tillage. Chiseling reduced the DC in the layers 0.0-0.10 m and 0.10-0.20 m, but returned to the initial values one year later. During the evaluation periods CHI, CHI6M and CHI12M, the BD increased in the layer 0.30-0.40 m, compared with NT. The highest DC values were observed six months after chiseling; nevertheless the structural recovery of the soil was considerable, possibly due to the high degree of soil resilience and the influence of the wetting and drying cycles detected in the study period. The chiseling effects, evaluated by BD and DC, lasted less than one year, i.e., the beneficial short-term effects of chiseling on the reduction of the surface BD increased the risk of compaction in deeper soil layers.