Experimental evaluation of conducted disturbances induced during high frequency switching of active components

Introduction. Power electronics devices are among the most widely used equipment in all fields. The increasing performance of these devices makes their electromagnetic interference factor very important. On the other hand, electromagnetic compatibility research is more and more interested in studies on the sources of electromagnetic disturbances, their propagation paths and the methods of reducing these electromagnetic disturbances. The purpose is to study the behavior of the various active power components at high frequency as well as the evaluation of their electromagnetic noise by using simulation and experimental measurement. Methods. In first time, the simulation was realized with the Lt-spice software which presents many advantages in its use and we validate in the second time the results obtained with experimental measurements. We start by study of the behavior of the diode, then the behavior of MOSFET transistor and finally the study of the behavior of the IGBT transistor. Results. All the simulations were performed using the Lt-spice software and the results obtained are validated by experimental measurements performed in the APELEC Laboratory at the University of Sidi Bel-Abbes in Algeria. The waveforms of the current and voltage across each component during its opening are presented. The results of the simulations are compared and validated with the realized measurements in order to better present the influence of the fast switching of semiconductors on the electrical quantities, which causes electromagnetic disturbances in the interconnected electrical system.Вступ. Пристрої силової електроніки знаходяться серед обладнання, що найбільш широко використовується у всіх областях. Підвищення продуктивності цих пристроїв робить фактор їх електромагнітних перешкод дуже важливим. З іншого боку, при дослідженні електромагнітної сумісності дедалі більше цікавляться джерелами електромагнітних перешкод, шляхів їх поширення та методами зменшення цих електромагнітних перешкод. Мета роботи полягає в тому, щоб вивчити поведінку різних компонентів активної потужності на високих частотах, а також оцінити їхній електромагнітний шум за допомогою моделювання та експериментальних вимірювань. Методи. Уперше моделювання було реалізовано за допомогою програмного забезпечення Lt-spice, яке дає багато переваг при його використанні, і вдруге ми підтверджуємо результати, отримані за допомогою експериментальних вимірів. Ми починаємо з вивчення поведінки діода, потім поведінки MOSFET транзистора і, нарешті, вивчення поведінки IGBT транзистора. Результати. Усі моделювання були виконані з використанням програмного забезпечення Lt-spice, а отримані результати підтверджені експериментальними вимірами, проведеними в лабораторії APELEC в Університеті Сіді-Бель-Аббес в Алжирі. Представлені осцилограми струму та напруги на кожному компоненті під час його відкриття. Результати моделювання порівнюються та підтверджуються реалізованими вимірами, щоб краще уявити вплив швидкого перемикання напівпровідників на електричні величини, що викликає електромагнітні перешкоди у взаємозалежній електричній системі

SODA: an OWL-DL based ontology matching system

International audienc

Food photographs in nutritional surveillance: errors in portion size estimation using drawings of bread and photographs of margarine and beverages consumption

Food photographs are widely used as instruments to estimate portion sizes of consumed foods. Several food atlases are available, all developed to be used in a specific context and for a given study population. Frequently, food photographs are adopted for use in other studies with a different context or another study population. In the present study, errors in portion size estimation of bread, margarine on bread and beverages by two-dimensional models used in the context of a Belgian food consumption survey are investigated. A sample of 111 men and women (age 45–65 years) were invited for breakfast; two test groups were created. One group was asked to estimate portion sizes of consumed foods using photographs 1–2 d after consumption, and a second group was asked the same after 4 d. Also, real-time assessment of portion sizes using photographs was performed. At the group level, large overestimation of margarine, acceptable underestimation of bread and only small estimation errors for beverages were found. Women tended to have smaller estimation errors for bread and margarine compared with men, while the opposite was found for beverages. Surprisingly, no major difference in estimation error was found after 4 d compared with 1–2 d. Individual estimation errors were large for all foods. The results from the present study suggest that the use of food photographs for portion size estimation of bread and beverages is acceptable for use in nutrition surveys. For photographs of margarine on bread, further validation using smaller amounts corresponding to actual consumption is recommended

BENTONITE/CHITOSAN BIOCOMPOSITE AS AN ADSORBENT FOR HEXAVALENT CHROMIUM FROM AQUEOUS SOLUTIONS

The present work focuses on the study of the application of abundant and less expensive materials such as chitosan and bentonite/chitosan biocomposite in the removal of hexavalent chromium. Spectroscopic analysis like techniques FTIR, XRD and BET have been used to characterize the adsorbents. The data indicate that the adsorption of chromium proceeds kinetically according to a pseudo-second order model on both samples and the apparent activation energy (Ea) have been measured to be 22.9 kJ.mol−1 and 84.4 kJ.mol−1 for chitosan and 5%Bt/CS, respectively. The adsorption isotherm experiments show that the adsorption capacity depends on the studied chromium adsorption temperature. It has been found that the data could be well described by the Langmuir as well as the Freundlich models. Thermodynamic parameters (i.e., change in the free energy (DG°), the enthalpy (DH°), and the entropy (DS°) have been also, evaluated

Adsorption of Hexavalent Chromium and phenol onto Bentonite Modified With HexaDecylTriMethylAmmonium Bromide (HDTMABr)

The efficiencies of Hexadecyltrimethylammonium bromide (HDTMABr) modified bentonite (HDTMABt) for phenol and chromium removal from aqueous solutions were studied in batch experiments at pH = 9 and pH = 2 values, respectively. FTIR, SEM, XRD and BET analyses indicated that the HDTMABr molecules were intercalated in the interlayer and at the external surface of initially Na-bentonite (NaBt). Adsorption experiments showed that the HDTMABt was more efficient than the initial NaBt for the removal of phenol and chromium, simultaneously, the extent of the enhancement differed among these pollutants depending on their affinity towards these samples. The kinetic study revealed a rapid adsorption onto HDTMABt of the pollutants during the initial stage (teq < 1h). The pseudo-second-order equation fitted well to the experimental data. Phenol adsorption on NaBt and HDTMABt could be described by a linear Freundlich equation while Langmuir and Freundlich models were the most suitable for Cr(VI) adsorption on both samples.Â

Measurement and analysis of common and differential modes conducted emissions generated by an AC/DC converter

Introduction. Rectifiers are the most important converters in a very wide field: the transport of electrical energy in direct current and in the applications of direct current motors. In most electrical and electronic systems, rectifiers are non-linear loads made up of diodes, therefore they are a source of harmonic pollution at a base frequency with a distorting line current signal that generates electromagnetic interference. There are two disturbance modes: common mode and differential mode. These disturbances caused by the rapid variation of current and voltage as a function of time due to the switching of active components, passive components such as inductors, capacitors, coupling, etc. The purpose of this work is to study the conducted emissions generated by a rectifier connected to the Line Impedance Stabilizing Network in an electric circuit. The determination of these disturbances is done for firstly both common and differential modes at high frequency, and secondly harmonics current, line current at low frequency. The novelty of the proposed work consists in presenting a study of disturbance generated by rectifiers using simulation and also experimental measurements at low and high frequencies in order to compare the results. Methods. For the study of the disturbances conducted by the diode bridge converter (rectifier), the sources of conducted electromagnetic disturbances were presented in the first time. Then, the common and differential modes were defined. This converter was studied by LTspice Software for simulation and also experimental measurements at low frequency for harmonics current and high frequencies for disturbances in common and differential modes. Results. All the simulations were performed using the LTspice software and the results obtained are validated by experimental measurements performed in the APELEC laboratory at the University of Sidi Bel-Abbes in Algeria. The obtained results of conducted emissions at high frequency and total harmonics distortion of current at low frequency are compared between simulation and experiment. Вступ. Випрямлячі є найважливішими перетворювачами у дуже широкій сфері застосування: передача електроенергії постійного струму та застосування двигунів постійного струму. У більшості електричних та електронних систем випрямлячі є нелінійними навантаженнями, що складаються з діодів, тому вони є джерелом гармонійних «забруднень» на базовій частоті зі спотворенням сигналу лінійного струму, що генерує електромагнітні завади. Існує два режими завад: загальний та диференціальний режим. Ці завади викликані швидкою зміною струму і напруги в залежності від часу через перемикання активних компонентів, пасивних компонентів, таких як котушки індуктивності, конденсатори, муфти та ін. Метою даної роботи є вивчення кондуктивних випромінювань, створюваних випрямлячем, під‘єднаним до мережі стабілізатора повного опору лінії в електричному колі. Визначення цих завад проводиться, по-перше, як для  загального, такі для диференціального режимів на високій частоті, а по-друге, для гармонічного струму, лінійного струму на низькій частоті. Новизна запропонованої роботи полягає у поданні дослідження завад, створюваних випрямлячами, з використанням моделювання, а також експериментальних вимірювань на низьких та високих частотах для порівняння результатів. Методи. Для дослідження завад, створюваних діодним мостовим перетворювачем (випрямлячем), вперше були представлені джерела електромагнітних завад, що виникають. Потім було визначено загальний та диференціальний режими. Цей перетворювач був вивчений програмним забезпеченням LTspice для моделювання, а також експериментальними вимірюваннями на низьких частотах для гармонійного струму та високих частот для завад у загальному та диференціальному режимах. Результати. Усі моделювання були виконані з використанням програмного забезпечення LTspice, а отримані результати підтверджені експериментальними вимірюваннями, проведеними в лабораторії APELEC в Університеті Сіді-Бель-Аббес в Алжирі. Отримані результати для кондуктивних завад на високій частоті та повних гармонічних спотворень струму на низькій частоті порівнюються стосовно моделювання та експерименту.

Development of a boost-inverter converter under electromagnetic compatibility stress equipping a photovoltaic generator

Introduction. Static converters are among the most widely used equipment in several applications, for example, electric power transmission, motor speed variation, photovoltaic panels, which constitute the electronic components. The design of a power electronics device is done without any real means of predicting electromagnetic disturbances during the product development phase. This case-by-case development process is repeated until a solution is found that best respects all the electromagnetic compatibility constraints. The purpose is the development of a boost-inverter converter under electromagnetic compatibility constraints. The improvements made to the inverter are mainly in the control, the choice of power switches and the electromagnetic compatibility solutions brought to the device. The quality of the wave is improved by acting on the type of control and the choice of switches. Methods. In the first time, we have highlighted a comparison between two most frequently used power components (MOSFET and IGBT) in the inverter and the boost by simulation using ISIS and LT-spice softwares. The sinusoidal voltage with modulation circuit is greatly simplified by the use of the PIC16F876A microcontroller. In a second step, we validate the obtained results with experimental measurements. We start with the boost, then the inverter. In addition, the circuits made are housed in boxes to avoid accidental contact for people. The equipment is designed to isolate the load from the power supply in case of: over voltages, under voltages, high and low battery level and short circuits. Results. All the simulations were performed using the ISIS and LT-spice softwares. The obtained results are validated by experimental measurements performed in the ICEPS Laboratory at the University of Sidi Bel-Abbes in Algeria. The realization of a single-phase inverter with a pulse width modulation control, associated with a boost chopper and the waveforms of the current and voltage across each static converter its opening are presented. The sources of disturbances in power devices are at the origin of the temporal and frequency characteristics of the signals coming from the hot spots of the power switches and the resonances created during the switching of these elements.Вступ. Статичні перетворювачі відносяться до обладнання, що найбільш широко використовується в декількох застосуваннях, наприклад, для передачі електроенергії, зміни швидкості двигуна, у фотогальванічних панелях, які складають електронні компоненти. Проєкт устрою силової електроніки виконується без будь-яких реальних засобів прогнозування електромагнітних перешкод на етапі розробки продукту. Цей процес індивідуальної розробки повторюється доти, доки знайдено рішення, яке найкраще враховує всі обмеження електромагнітної сумісності. Метою є розробка підвищувально-інверторного перетворювача при обмеженнях за електромагнітною сумісністю. Удосконалення, внесені в інвертор, в основному стосуються управління, вибору силових вимикачів та рішень щодо електромагнітної сумісності, реалізованих у пристрої. Якість хвилі покращується за рахунок впливу на тип керування та вибір перемикачів. Методи. Вперше ми підкреслили порівняння між двома найбільш часто використовуваними силовими компонентами (MOSFET та IGBT) в інверторі та підвищенням шляхом моделювання з використанням програмного забезпечення ISIS та LT-spice. Синусоїдальна напруга зі схемою модуляції значно спрощується за рахунок використання мікроконтролера PIC16F876A. На другому етапі ми підтверджуємо отримані результати експериментальними вимірами. Починаємо з Boost, потім з інвертора. Крім того, виготовлені схеми розміщені в коробках, щоб уникнути випадкового дотику людей. Устаткування призначене для відключення навантаження від джерела живлення у разі: перенапруги, зниженої напруги, високого та низького рівня заряду батареї та короткого замикання. Результати. Усі розрахунки проводилися з використанням програм ISIS та LT-spice. Отримані результати підтверджені експериментальними вимірами, проведеними в лабораторії ICEPS Університету Сіді-Бель-Аббес в Алжирі. Представлено реалізацію однофазного інвертора з керуванням на базі широтно-імпульсної модуляції, пов'язаного з підвищуючим переривником, а також осцилограми струму та напруги на кожному відкритті його статичного перетворювача. Джерелами збурень у силових пристроях є часові та частотні характеристики сигналів, що надходять від гарячих точок силових ключів, та резонанси, що створюються при комутації цих елементів

Removal Efficiency of Textile Dyes from Aqueous Solutions Using Calcined Waste of Eggshells as Eco-friendly Adsorbent: Kinetic and Thermodynamic Studies

This research investigates the removal of textile dyes (Rhodamine B and Alizarin Red S) from aqueous solution by a low-cost adsorbent prepared from eggshell waste. Batch adsorption experiments were conducted in order to determine the effect of different parameters such as pH, dye concentration, contact time, adsorbent dosage, particle size, and temperature. The best correlation was found by Langmuir model, and the maximum adsorption capacity was 175.58 mg g–1 for Rhodamine B and 156.56 mg g–1 for Alizarin Red S. Thermodynamic studies showed that the adsorption of Rhodamine B and Alizarin Red S were feasible, spontaneous, and exothermic in nature. Regeneration study conducted to test the reusability (five cycles) and comparison of adsorption capacities of Rhodamine B and Alizarin Red S showed that calcined eggshell adsorbent could potentially be used for the removal of dyes from aqueous solutions. This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License