Do you want to publish a course? Click here

Design, simulation and implementation of 2-stage pulse generator based on new power electronic elements

تصميم مولد توتر نبضي برقي ذي مرحلتين و نمذجته و تنفيذه بالاعتماد على العناصر الإلكترونية الحديثة

1630   1   38   0 ( 0 )
 Publication date 2011
and research's language is العربية
 Created by Shamra Editor




Ask ChatGPT about the research

The aim of this paper is to discuss the operation of an all silicon-based solution for the conventional Marx generator circuit, which has been developed for high-frequency (kHz), high-voltage (kV) applications needing rectangular pulses. The conventional Marx generator, for high-voltage pulsed applications, uses passive power components (inductors or resistors), to supply the energy storage capacitors. This solution has the disadvantages of cost, size, power losses and limited frequency operation. In the proposed circuit, the bulky passive power elements are replaced by power semiconductor switches, increasing the performance of the classical circuit, strongly reducing costs, losses and increasing the pulse repetition frequency. Also, the proposed topology enables the use of typical half-bridge semiconductor structures, and ensures that the maximum voltage blocked by the semiconductors equals the power supply voltage (i.e. the voltage of each capacitor), even with mismatches in the synchronized switching, and in fault conditions. A laboratory prototype with two stages of the proposed silicon-based Marx generator circuit was constructed using IGBTs and diodes, operating with about 1000 V dc input voltage and 10 kHz frequency, with different rise times.


Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول الورقة البحثية تصميم وتنفيذ مولد توتر نبضي برقي ذي مرحلتين باستخدام العناصر الإلكترونية الحديثة مثل الترانزستورات IGBT. يركز البحث على استخدام هذه العناصر كقواطع ساكنة للتحكم في تيارات كبيرة من خلال تطبيق توتر صغير. يتميز هذا النهج بفعاليته في تقليل زمن الفصل والوصل إلى مرتبة النانو ثانية، مما يقلل من تعرض القواطع للتوتر العالي لفترات طويلة. تعرض الدراسة نمذجة وتصميم مولد نبضي برقي وحيد المرحلة، ثم ثنائي المرحلة، وتطبيق مبدأ النمذجة على دارة مولد نبضي برقي ثلاثي المراحل. يتم تحليل النتائج ومقارنتها بالواقع التجريبي. كما تتناول الورقة مراحل الشحن والتفريغ للمولد المقترح، واستخدام البيئة البرمجية Matlab/Simulink لنمذجة المولد وتحليل الأداء. تم تنفيذ نموذج مخبري للمولد النبضي وتمت مناقشة النتائج التجريبية التي أظهرت توافقاً جيداً مع النماذج النظرية.
Critical review
دراسة نقدية: تقدم الورقة البحثية إسهاماً مهماً في مجال توليد التوترات النبضية البرقية باستخدام العناصر الإلكترونية الحديثة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة لتحسين العمل المستقبلي. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة على أداء المولد. ثانياً، كان من الممكن توسيع الدراسة لتشمل تحليل التكلفة والفائدة لاستخدام هذه التقنية مقارنة بالتقنيات التقليدية. ثالثاً، قد يكون من المفيد تضمين تجارب إضافية للتحقق من استقرار وأمان النظام على المدى الطويل. وأخيراً، يمكن تحسين الورقة بإضافة مزيد من الرسوم البيانية والبيانات التجريبية لتوضيح النتائج بشكل أفضل.
Questions related to the research
  1. ما هي العناصر الإلكترونية المستخدمة في تصميم المولد النبضي البرقي؟

    تم استخدام الترانزستورات الحديثة IGBT كقواطع ساكنة في تصميم المولد النبضي البرقي.

  2. ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام الترانزستورات IGBT في المولد النبضي البرقي؟

    الفائدة الرئيسية هي القدرة على التحكم في تيارات كبيرة من خلال تطبيق توتر صغير، وتقليل زمن الفصل والوصل إلى مرتبة النانو ثانية.

  3. كيف تم نمذجة المولد النبضي البرقي في الدراسة؟

    تم استخدام البيئة البرمجية Matlab/Simulink لنمذجة المولد النبضي البرقي وتحليل أدائه.

  4. ما هي النتائج التجريبية التي تم التوصل إليها في الدراسة؟

    أظهرت النتائج التجريبية توافقاً جيداً مع النماذج النظرية، وتم تحقيق توترات نبضية برقية بمطال كبير باستخدام الترانزستورات IGBT.


References used
M. Uman, The lightning discharge international geophysics series . Volume 39
aydon . S. C. The physics of lightning Proceedings Symposium on Non-conventional Lightning Protection, Paper No, 1,Inst.Eng, Aust, Sydney, October, 1986
HIGH VOLTAGE IMPULSE GENERATOR USING HV-IGBTs, M. Giesselmann, B. Palmer, A. Neuber Texas Tech University, Center for Pulsed Power & Power Electronics Dept. of Electrical & Computer Engineering. USA
rate research

Read More

The paper describes a method of driving system for switch reluctance motor (SRM6/8) with 4 phases by using: PC through (RS232), driving circuit utilizing microcontroller (Atmega 8535), and operating algorithm, which is stored in the microcontroller . The operation of the motor is monitored by using an interface which is designed to monitor and change the motor parameters such as speed, voltage and current. This method can be used for monitoring the motor operating in inaccessible environment. The driving system for switch reluctance motor (SRM6/8), which is the topic of this research, was designed and manufactured in the laboratory by using the solid iron. The coils are carried by the poles which are fixed inside the solid iron cylinder.
Power Flow control is very important procedure when renewable sources are connected to electric grid. Furthermore, Most common topologies of grid tied distributed generation have inductor attached to power converters. In this article, the role of inductors linking between power converters and electric grid is analyzed. Values of these inductors can affect largely the value of Power flow (Active and Reactive power) in both sides, while phase angle between voltage of terminals determines the direction of power flow. This paper proposes MATLAB/SIMULINK models to study this impact, for different operation conditions (four quadrants I-V curves). Two methods of coils calculation are applied, in order to design the best value calculated in the proposed MATLAB/SIMULINK models.
This research divided into theoretical and practical sections. The theoretical section present an introduction of alternative powers and an introduction of an induction generator and specify advantages of induction generators from other types and present the simple explain of their working principles. Practical section presents the practical results reached after many experiences.
The main goal of this search is to design maximum solar power batteries charging system, Maximum power point tracking (MPPT) system is used in the photovoltaic (PV) system consisting of a buck-boost Direct Current DC/DC converter, which is controll ed by a microcontroller unit, The microcontroller is programmed with a simple and reliable MPPT called Incremental Conductance (InCond). The designed battery charger was tested, and the results obtained had insured about the permanent control on the battery charging. Comparison study was done, with PWM solar charger controller, it was obvious by The experimental results, that the battery get charged in a very short time period considering of the solar sun light hours per day, and the characteristics of the used solar panel, which confirm the reliable performance of the suggested charging system.
The paper begins with an introduction that describes the concept and importance of power system security. The mathematical model is built depending on both the linear load flow technique and the sensitivity factors for line and generation outages. The algorithm has been designed so that a power system of arbitrary bus number and voltage levels can be studied. This algorithm has been programmed in Borland Pascal in interactive mode, and the developed program has been tested on several test systems. The Program has been used for security assessment of a part of the Syrian 230 kV network. The obtained results have shown the validity and effectiveness of the program in spite of using linear models. It is worth saying that the developed program is the first one for security assessment in Syria so far.
comments
Fetching comments Fetching comments
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا