Розрахунок схеми електронного навантаження для тестування низьковольтних джерел

Purpose. The introduction of electronic load for testing high-precision low-voltage sources (solar panels) requires careful review not only of the circuit design, but also thermal and mechanical design. The article considers the principle of creating and calculating the optimal solution for the implementation of electronic load. Methodology. To achieve this goal, methods of analysis of modern electronic database, calculations of basic physical and electrical parameters and their modeling are used. Findings. Based on the considered physical and circuit solutions for the implementation of the electronic load unit, a corresponding electrical circuit was developed. The transistors are controlled by four unipolar operational amplifiers integrated into the LM324 chip. Control of the electronic load unit is implemented by controlling the voltage at the positive feedback terminals, which is further stabilized by the TL431 chip. The device is powered by a source of DC stabilized current of 12 V (provides additional filtering from voltage fluctuations). Originality. Modern advances in the development of solar cells and other low-voltage energy sources have led to the need to create compact and express systems for testing them, which cannot be implemented on existing solutions. Practical value. Adherence to the indications and principles set out in this article will provide the load with the ability to work at high power, while maintaining good performance and reliability. The developed scheme allows to create a compass device for express testing of solar panels.Цель работы. Внедрение электронной нагрузки для испытания высокоточных низковольтных источников (солнечных батарей) требует тщательного просмотра не только схемотехнической конструкции, но и теплотехнической и механической конструкции. В статье рассматривается принцип создания и расчета оптимального решения для реализации электронной нагрузки. Методы исследования. Для достижения цели используются методы анализа современной электронной базы, расчет основных физических и электрических параметров и их моделирование. Полученные результаты. На основе рассмотренных физико-схемных решений для реализации электронного блока нагрузки была разработана соответствующая электрическая схема. Транзисторы управляются четырьмя униполярными операционными усилителями, интегрированными в микросхему LM324. Управление электронным блоком нагрузки реализуется путем управления напряжением на клеммах положительной обратной связи, дополнительно стабилизируемой микросхемой TL431. Устройство питается от источника постоянного стабилизированного тока напряжением 12 В (обеспечивает дополнительную фильтрацию от колебаний напряжения). Научна новизна. Современные достижения в разработке солнечных элементов и других низковольтных источников энергии привели к необходимости создания компактных и экспрессных систем их тестирования, которые нельзя реализовать на существующих решениях. Практическая ценность. Соблюдение показаний и принципов, изложенных в этой статье, обеспечит нагрузке возможность работать на большой мощности, и при этом сохранить хорошие характеристики и надежность. Разработанная схема позволяет создать компасное устройство для экспрессного тестирования солнечных батарей.Мета роботи. Впровадження електронного навантаження для випробування високоточних низьковольтних джерел (сонячних батарей) вимагає ретельного перегляду не тільки схемотехнічної конструкції, а й теплотехнічної та механічної конструкції. У статті розглядається принцип створення та розрахунку оптимального рішення для реалізації електронного навантаження. Методологія. Для досягнення мети використовуються методи аналіза сучасної електронної бази, розрахунки основних фізичних та електричних параметрів та їх моделювання. Висновки. На основі розглянутих фізико-схемних рішень для реалізації електронного блоку навантаження була розроблена відповідна електрична схема. Транзистори керуються чотирма уніполярними операційними підсилювачами, інтегрованими в мікросхему LM324. Управління електронним блоком навантаження реалізується шляхом управління напругою на клемах позитивного зворотного зв'язку, яка додатково стабілізується мікросхемою TL431. Пристрій живиться від джерела постійного стабілізованого струму напругою 12 В (забезпечує додаткову фільтрацію від коливань напруги). Оригінальність.  Сучасні досягнення у розробці сонячних елементів та інших низьковольтних джерел енергії призвели до необхідності створення компактних та експресних систем їх тестування, котрі не можна реалізувати на існуючих рішеннях. Практичне значення. Дотримання показань і принципів, які викладені в цій статті, забезпечить навантаженню можливість працювати на великій потужності, і при цьому зберегти хороші характеристики і надійність. Розроблена схема дозволяє створити компасний пристрій експресного тестування сонячних батарей

Вплив жорсткого ультрафіолету на структуру та оптичні властивості шарів CdS та CdTe

The influence of hard ultraviolet radiation on the crystalline structure, surface morphology and optical characteristics of CdS and CdTe semiconductor layers obtained by direct current magnetron sputtering are investigated. It was established that the optical characteristics of the studied films CdS and CdTe are insensitive to hard ultraviolet irradiation. The crystalline structure of the CdS and CdTe layers is changed after irradiation. The period of the lattice for cadmium sulfide films increases from c = 6.77(01) Å to c = 6.78(88) Å, which may be due to the formation of point defects and defective complexes. Decrease the integral FWHM of the peaks on the X-ray diffraction patterns of the layers of CdS and CdTe was observed, due to the increase of the coherent scattering regions as a result in the process of near-surface layers partial recrystallization of the investigated films.Досліджено вплив жорсткого ультрафіолетового випромінювання на кристалічну структуру, морфологію поверхні та оптичні характеристики напівпровідникових шарів CdS та CdTe, отриманих магнетронним розпиленням на постійному струмі. Встановлено, що оптичні характеристики досліджених плівок CdS та CdTe нечутливі до опромінення жорстким ультрафіолетом. Кристалічна структура шарів плівок CdS і CdTe після опромінення змінюються. Період ґратки для плівок сульфіду кадмію збільшується від с = 6,77(01) Å до с = 6,78(88) Å, що може бути пов’язано з утворенням точкових  дефектів та дефектних комплексів. В результаті опромінення жорстким ультрафіолетом спостерігається зменшення ширини піків на рентгендифрактограмах шарів CdS і CdTe, що пов’язано зі збільшенням областей когерентного розсіювання в результаті часткової рекристалізації приповерхневих шарів досліджених плівок

Self-organized criticality in deterministic systems with disorder

Using the Bak-Sneppen model of biological evolution as our paradigm, we investigate in which cases noise can be substituted with a deterministic signal without destroying Self-Organized Criticality (SOC). If the deterministic signal is chaotic the universality class is preserved; some non-universal features, such as the threshold, depend on the time correlation of the signal. We also show that, if the signal introduced is periodic, SOC is preserved but in a different universality class, as long as the spectrum of frequencies is broad enough.Comment: RevTex, 8 pages, 8 figure

Velocity-space sensitivity of the time-of-flight neutron spectrometer at JET

The velocity-space sensitivities of fast-ion diagnostics are often described by so-called weight functions. Recently, we formulated weight functions showing the velocity-space sensitivity of the often dominant beam-target part of neutron energy spectra. These weight functions for neutron emission spectrometry (NES) are independent of the particular NES diagnostic. Here we apply these NES weight functions to the time-of-flight spectrometer TOFOR at JET. By taking the instrumental response function of TOFOR into account, we calculate time-of-flight NES weight functions that enable us to directly determine the velocity-space sensitivity of a given part of a measured time-of-flight spectrum from TOFOR

Relationship of edge localized mode burst times with divertor flux loop signal phase in JET

A phase relationship is identified between sequential edge localized modes (ELMs) occurrence times in a set of H-mode tokamak plasmas to the voltage measured in full flux azimuthal loops in the divertor region. We focus on plasmas in the Joint European Torus where a steady H-mode is sustained over several seconds, during which ELMs are observed in the Be II emission at the divertor. The ELMs analysed arise from intrinsic ELMing, in that there is no deliberate intent to control the ELMing process by external means. We use ELM timings derived from the Be II signal to perform direct time domain analysis of the full flux loop VLD2 and VLD3 signals, which provide a high cadence global measurement proportional to the voltage induced by changes in poloidal magnetic flux. Specifically, we examine how the time interval between pairs of successive ELMs is linked to the time-evolving phase of the full flux loop signals. Each ELM produces a clear early pulse in the full flux loop signals, whose peak time is used to condition our analysis. The arrival time of the following ELM, relative to this pulse, is found to fall into one of two categories: (i) prompt ELMs, which are directly paced by the initial response seen in the flux loop signals; and (ii) all other ELMs, which occur after the initial response of the full flux loop signals has decayed in amplitude. The times at which ELMs in category (ii) occur, relative to the first ELM of the pair, are clustered at times when the instantaneous phase of the full flux loop signal is close to its value at the time of the first ELM

Search for the Standard Model Higgs boson decaying into bb¯ produced in association with top quarks decaying hadronically in pp collisions at √s = 8 TeV with the ATLAS detector

A search for Higgs boson production in association with a pair of top quarks (tt¯ H) is performed, where the Higgs boson decays to bb¯, and both top quarks decay hadronically. The data used correspond to an integrated luminosity of 20.3 fb−1 of pp collisions at √s = 8 TeV collected with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider. The search selects events with at least six energetic jets and uses a boosted decision tree algorithm to discriminate between signal and Standard Model background. The dominant multijet background is estimated using a dedicated data-driven technique. For a Higgs boson mass of 125 GeV, an upper limit of 6.4 (5.4) times the Standard Model cross section is observed (expected) at 95% confidence level. The best-fit value for the signal strength is μ = 1.6 ± 2.6 times the Standard Model expectation for mH = 125 GeV. Combining all tt¯ H searches carried out by ATLAS at √s = 8 and 7 TeV, an observed (expected) upper limit of 3.1 (1.4) times the Standard Model expectation is obtained at 95% confidence level, with a signal strength μ = 1.7 ± 0.8

Search for the Higgs boson produced in association with a W boson and decaying to four b-quarks via two spin-zero particles in pp collisions at 13 TeV with the ATLAS detector

This paper presents a dedicated search for exotic decays of the Higgs boson to a pair of new spin-zero particles, H → aa, where the particle a decays to b-quarks and has a mass in the range of 20–60 GeV. The search is performed in events where the Higgs boson is produced in association with a W boson, giving rise to a signature of a lepton (electron or muon), missing transverse momentum, and multiple jets from b-quark decays. The analysis is based on the full dataset of pp collisions at √s = 13 TeV recorded in 2015 by the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider, corresponding to an integrated luminosity of 3.2 fb−1. No significant excess of events above the Standard Model prediction is observed, and a 95% confidence-level upper limit is derived for the product of the production cross section for pp → W H times the branching ratio for the decay H → aa → 4b. The upper limit ranges from 6.2 pb for an a-boson mass ma = 20 GeV to 1.5 pb for ma = 60 GeV

Применение обработки в магнитном поле для низкозатратного повышения КПД кремниевых фотоэлектрических преобразователей

Експериментально встановлено, що ККД одноперехідних (ОП) монокристалічних кремнієвих фотоелектричних перетворювачів (Si-ФЕП) із горизонтальною діодною n+-p-p+ структурою може зростати приблизно у 1,1 рази після їх обробки при кімнатній температурі на протязі 7 діб перпендикулярно орієнтованим стаціонарним магнітним полем (СМП) з індукцією 0,2 Тл. Це пояснюється зниженням числа рекомбінаційних центрів у базових кристалах ОП Si-ФЕП, на що вказує збільшення часу життя неосновних носіїв заряду у кремнії під впливом СМП. Показано можливість наступної стабілізації досягнутого позитивного ефекту за рахунок пристикування до ОП Si-ФЕП з боку тилового електроду тонкого шару магнітного вінілу, що створює у базовому кристалі магнітне поле з індукцією не більше 0,05 Тл.Экспериментально установлено, что КПД однопереходных (ОП) монокристаллических кремние- вых фотоэлектрических преобразователей (Si-ФЭП) с горизонтальной диодной n+-p-p+ структурой мо- жет возрастать примерно в 1,1 раза после их обработки при комнатной температуре в течение 7 суток перпендикулярно ориентированным стационарным магнитным полем (СМП) с индукцией 0,2 Тл. Это объясняется снижением числа рекомбинационных центров в базовых кристаллах ОП Si-ФЭП, на что указывает увеличение времени жизни неосновных носителей заряда в кремнии под влиянием СМП. Показана возможность последующей стабилизации достигнутого положительного эффекта за счет пристыковки к ОП Si-ФЭП со стороны тыльного электрода тонкого слоя магнитного винила, создаю- щего в базовом кристалле магнитное поле с индукцией не более 0,05 ТлIt is experimentally established that efficiency of single-junction (SJ) single-crystal silicon solar cells (Si-SC) with horizontal n+-p-p+ diode structure can increase approximately in 1.1 time after their processing at a room temperature during 7 days by perpendicularly oriented stationary magnetic field (SMF) with induction 0,2 T. It can be explained by the reduction of recombination centers quantity in SJ Si-SC base crystals, on what is indicates the increase of minority charge carriers lifetime in silicon under the influence of SMF. The possibility of the achieved positive effect subsequent stabilizing is shown due to attachment to SJ Si-SC from the side of back electrode the thin layer of magnetic vinyl, creating in base crystal magnetic field with induction no more than 0.05 T

Одновісна модель теплового балансу сонячного колектора

В роботі розглядаються фотоелектричні (PV) системи, які є одними з найперспективніших систем відновлюваних джерел енергії. Електроенергія, що виробляється PV панелями, має великий потенціал, але й технологічні недоліки, які не дають отримати максимальну ефективність. Цель нашого дослідження – зменшення технологічних недоліків, що дозволить збільшити термін служби PV систем та кількість отриманої електроенергії. Отримана модель дозволяє розглядати технічні параметри, які враховують втрати теплової енергії та тепловий опір пластини абсорбера. Результати розрахунків, що були проведені, співпадають з експериментальним даним. Основною метою запропонованого дослідження є розгляд методу підвищення ефективності та терміну служби PV систем. У статті коротко представлені теоретичні методи підвищення ефективності таких систем, а також збільшення терміну служби шляхом моделювання параметрів охолодження поверхні поглинача таких систем та відстеження максимальної потужності. Моделювання та отримана теоретична модель дозволять у майбутньому вибрати найбільш підходящі технічні рішення для максимального виходу енергії PV систем для різних конструктивних рішень.The paper considers photovoltaic (PV) systems, which are one of the most promising systems of renewable energy sources. The electricity produced by PV panels has great potential, but also has technological shortcomings that do not allow obtaining maximum efficiency. The aim of our study is to reduce technological shortcomings, which will increase the service life of PV systems and the amount of electricity received. The obtained model allows considering the technical parameters that take into account the heat loss and thermal resistance of the absorber plate. The results of the calculations performed coincide with the experimental data. The main aim of the proposed research is to consider a method for increasing the efficiency and lifetime of PV systems. This article briefly presents theoretical methods for increasing the efficiency of such systems, as well as increasing the service life, by simulating the cooling parameters of the absorber surface of such systems and tracking the maximum power. Modeling and the obtained theoretical model will allow in the future to select the most suitable technical solutions for the maximum energy output of PV systems for various design solutions