روش‌های هوشمند در صنعت برق: 5 (48)

دسترسی آزاد مقاله

1 - طراحی و شبیه سازی حافظه چهار ترانزیستوری و دو ممریستوری با کمترین توان مصرفی و حاصلضرب تاخیر در توان
کرامت کرمی سید محمد علی زنجانی مهدی دولتشاهی

20.1001.1.23223871.1400.12.3.4.4

ممریستور به عنوان عنصر اساسی حافظه های اصلی یا پنهان SRAM و DRAM،می تواند به صورت موثری زمان راه اندازی و توان مصرفی مدارها را کاهش دهد. غیر فرار بودن، چگالی بالای مدار نهایی و کاهش حاصل ضرب تاخیر در توان مصرفی PDp از حقایق قابل توجه مدارهای ممریستوری است که منجر به چکیده کامل

ممریستور به عنوان عنصر اساسی حافظه های اصلی یا پنهان SRAM و DRAM،می تواند به صورت موثری زمان راه اندازی و توان مصرفی مدارها را کاهش دهد. غیر فرار بودن، چگالی بالای مدار نهایی و کاهش حاصل ضرب تاخیر در توان مصرفی PDp از حقایق قابل توجه مدارهای ممریستوری است که منجر به پیشنهاد سلول حافظه شامل چهار ترانزیستور و دو ممریستور (4T2M) در این مقاله شده است. به منظور شبیه سازی سلول حافظه پیشنهادی، طول ممریستورها 10 نانومتر و مقاومت حالت های روشن و خاموش آنها به ترتیب 250 اهم و 10 کیلو اهم انتخاب شده است. همچنین، ترانزیستورهای MOS سلول نیز توسط مدل CMOS PTM 32 نانومتر شبیه سازی شده اند. شبیه سازی در نرم افزار اچ-اسپایس و با تغذیه یک ولت و مقایسه آن با دو سلول شش ترانزیستوری متعارف (6T) و دو ترانزیستوری-دو ممریستوری (2T2M) نشان می دهد که استفاده از ممریستور سبب غیر فرار شدن سلول حافظه پیشنهادی و سلول 2T2M در زمان قطع ولتاژ تغذیه شده است، ضمن آن که مصرف توان مدار پیشنهادی نسبت به مدار 6T و 2T2M به ترتیب 8/99 درصد و 2/57 درصد کاهش یافته و حاصل ضرب متوسط تاخیر در توان نیز به ترتیب 4/99 درصد و 7/26 درصد بهبود یافته است؛ هرچند تاخیر نوشتن این سلول و سلول 2T2Mنسبت به سلول 6T به ترتیب 400 درصد و 218 درصد افزایش یافته است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - بهینه‌سازی اعوجاج هارمونیکی کل ولتاژ و جریان در اینورترهای چند-سطحی آبشاری با استفاده از برنامه‌ریزی درجه دوم تکراری
مهدی محمدزمانی مجید معظمی ایمان صادق خانی

20.1001.1.23223871.1400.12.48.1.1

با توجه به تلفات کلیدزنی و هارمونیک‌هایی که در کلیدزنی وجود دارد، در کاربردهای توان‌ متوسط و توان بالا، باید فرکانس کلیدزنی کلیدها پایین باشد و از طرفی اعوجاج هارمونیکی کل (THD) ولتاژ و جریان نیز مطابق استانداردهای معتبر در کمترین مقدار ممکن قرار گیرد. به همین دلیل امکا چکیده کامل

با توجه به تلفات کلیدزنی و هارمونیک‌هایی که در کلیدزنی وجود دارد، در کاربردهای توان‌ متوسط و توان بالا، باید فرکانس کلیدزنی کلیدها پایین باشد و از طرفی اعوجاج هارمونیکی کل (THD) ولتاژ و جریان نیز مطابق استانداردهای معتبر در کمترین مقدار ممکن قرار گیرد. به همین دلیل امکان استفاده از روش‌های رایج مدولاسیون پهنای پالس (PWM) سینوسی مبتنی بر موج حامل یا PWM بردار فضایی که دارای فرکانس کلیدزنی بالایی هستند، وجود ندارد. روش‌های مدولاسیون پهنای باند بهینه PWM ، برای اینورترهایی که از مدولاسیون پله استفاده می‌کنند منجر بهTHD ولتاژ خروجی کمتری نسبت به دیگر روش‌های رایج مدولاسیون می‌شوند. اما یکی از معایب بسیار مهم این روش‌ها محاسبه زاویه‌های کلیدزنی بهینه است که بایستی در جدول سوئیچینگ به دنبال آنها گشت که این امر‌کاربرد PWM بهینه را محدود می‌نماید. در این مقاله راهکاری ارائه شده است که زاویه‌های کلیدزنی با استفاده از روش برنامه‌ریزی درجه‌دوم تکراری که یکی از روش‌های کاربردی برای حل تکراری مسایل بهینه‌سازی با قیود غیر‌خطی می‌باشد بدست می‌آید و در مقایسه با روش‌های برنامه‌ریزی درجه‌دوم تکراری موجود، در هر تکرار زاویه‌های کلیدزنی را با حل زیر مسئله‌های درجه‌دوم با قیود تساوی و دستگاه‌های معادلات خطی می‌یابد. و همچنین تحت شرایط مناسب، همگرایی سراسری و همگرایی مجانبی دارای سرعت، دقت و کارایی بیشتری می‌باشد و نیاز به زمان و حافظه زیاد برای بدست آوردن زاویه‌های کلیدزنی نیست. همچنین THD ولتاژ و جریان در یک اینورتر چند-سطحی آبشاری سه‌فاز با مدولاسیون پله حداقل می‌شود. زاویه‌های کلیدزنی مطلوب منجر به حداقل شدن فرکانس کلیدزنی، تلفات کلیدزنی و THD ولتاژ و جریان خواهند شد. همچنین کلیدهای قدرت در هر دوره تناوب، تنها یک بار قطع و وصل می‌شوند. کارآیی راهکار پیشنهادی از طریق مطالعات شبیه‌سازی در نرم افزار متلب ارزیابی می‌شوند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - بهبود عملکرد شبکه توزیع با استراتژی هماهنگی بانک‌های خازنی قابل کلید‌زنی و بازآرایی دینامیکی شبکه در حضور منابع تولید پراکنده
رامین برجعلی نوه سی داریوش نظرپور اکبری رضا غنی زاده پیام عالمی

20.1001.1.23223871.1400.12.48.2.2

پنل های خورشیدی (PVs) و توربین های بادی (WTs) از مهمترین و پرکاربردترین منابع تولید پراکنده (DG) هستند. محدودیت‌های مکان احداث و مسائل زیست محیطی و اقتصادی، اتصال DG ها را به نقاط مورد نظر شبکه توزیع مشکل و در برخی موارد غیر ممکن کرده است. از این رو نصب DG ها در مکان‌ها چکیده کامل

پنل های خورشیدی (PVs) و توربین های بادی (WTs) از مهمترین و پرکاربردترین منابع تولید پراکنده (DG) هستند. محدودیت‌های مکان احداث و مسائل زیست محیطی و اقتصادی، اتصال DG ها را به نقاط مورد نظر شبکه توزیع مشکل و در برخی موارد غیر ممکن کرده است. از این رو نصب DG ها در مکان‌های غیر بهینه، ممکن است باعث افزایش ولتاژ در نقاط اتصال مشترک (PCC) شود. در این مقاله، هماهنگی بانک‌های خازنی قابل کلیدزنی (SCB) و بازآرایی دینامیک شبکه بررسی شده و به منظور جلوگیری از تخطی حد بالا و پایین ولتاژ معرفی شده است. جهت دست یابی به مکان‌های بهینه SCB از الگوریتم بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) استفاده شده است. روش جدیدی در تعیین ظرفیت بهینه CBها (CSM) پیشنهاد شده که مقادیر بهینه توان راکتیو گره های مشخص شده توسط PSO را تعیین می کند. منحنی 24 ساعته به دست آمده از توان راکتیو پیشنهادی، نقش محوری را در طراحی SCB ایفا می‌کند. نتایج شبیه سازی به دست آمده بیانگر قابلیت و سودمندی رویکرد پیشنهادی در بهبود عملکرد شبکه توزیع است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - الگوریتم پایدار و ضد اختلال برای همزمان‌سازی پیوند طیف گسترده ترکیبی
حامد احمدیان یزدی محمدعلی پورمینا افروز حق بین

20.1001.1.23223871.1400.12.48.3.3

در این پیوند، همزمان‌سازی شامل دو مرحله می باشد. همزمان‌سازی الگوی پرش فرکانسی و همزمان‌سازی کد دنباله مستقیم. در شرایط حضور اختلال، استفاده از روش مرسوم آشکارسازی با آستانه ثابت منجر به افزایش نرخ هشدار اشتباه می شود. افزایش نرخ هشدار اشتباه، زمان همزمان‌سازی را در سیس چکیده کامل

در این پیوند، همزمان‌سازی شامل دو مرحله می باشد. همزمان‌سازی الگوی پرش فرکانسی و همزمان‌سازی کد دنباله مستقیم. در شرایط حضور اختلال، استفاده از روش مرسوم آشکارسازی با آستانه ثابت منجر به افزایش نرخ هشدار اشتباه می شود. افزایش نرخ هشدار اشتباه، زمان همزمان‌سازی را در سیستم‌های طیف گسترده ترکیبی افزایش می‌دهد. برای حل این مساله معمولاً در گیرنده از بلوک تخمین‌گر توان نویز و اختلال استفاده می‌شود. با این روش مقدار آستانه به صورت لحظه‌ای بر اساس توان توان تخمین زده شده تطبیق داده می‌شود. این روش بار محاسباتی و پیچیدگی سخت افزاری زیادی داشته و خطا در تخمین توان نویز و اختلال منجر به افزایش نرخ هشدار اشتباه می‌شود. در این مقاله، الگوریتم پیشنهادی همزمان‌سازی پیوند طیف گسترده ترکیبی به صورت آستانه وفقی و بر اساس مشخصات آماری سیگنال دریافتی ارائه می‌شود. در الگوریتم پیشنهادی مقدار آستانه به صورت وفقی به گونه ای تغییر می‌کند که نرخ هشدار اشتباه در یک مقدار کمینه ثابت باقی بماند. نتایج تحلیل‌های تئوری و شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی می‌تواند نسبت به روش مرسوم آستانه ثابت، احتمال آشکارسازی و نرخ هشدار اشتباه را در حضور اختلال بهبود داده و زمان همزمان‌سازی را کاهش دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - ارتقاء عملکرد سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید با استفاده از ترکیبات ZnCdS/NiO و ZnO برای لایه های ETL/HTL و TCO
ابراهیم عموپور جواد حسن زاده کلاشمی علی عبداله زاده ضیابری پیمان عظیمی انارکی

20.1001.1.23223871.1400.12.48.4.4

سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید (CdTe) به دلیل کارایی بالا، هزینه کم و پایداری بالا شناخته شده است. در این مقاله، شبیه‌سازی سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید (ZnO/ZnCdS/CdTe/NiO/Al) ارائه شده است. لایه های ZnCdS،NiO و ZnO به ترتیب به عنوان لایه های ترابردکننده الکترون چکیده کامل

سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید (CdTe) به دلیل کارایی بالا، هزینه کم و پایداری بالا شناخته شده است. در این مقاله، شبیه‌سازی سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید (ZnO/ZnCdS/CdTe/NiO/Al) ارائه شده است. لایه های ZnCdS،NiO و ZnO به ترتیب به عنوان لایه های ترابردکننده الکترون/حفره (ETL/HTL) و اکسید رسانای شفاف (TCO) استفاده شده اند. برای ارزیابی عملکرد سلول خورشیدی چند پیوندی کادمیوم تلوراید از نرم افزار شبیه سازی SCAPS-1D استفاده شد. این نرم افزار قادر به تجزیه و تحلیل کارایی با پارامترهای مختلف سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید است. تأثیر ضخامت لایه ها، چگالی حامل ها، چگالی نقایص و چگالی نقایص پیوندگاه ZnCdS/CdTe بر عملکرد سلول خورشیدی نیز بررسی شد. سلول خورشیدی بهینه سازی شده با ولتاژ مدار باز(VOC) 095/1 ولت، چگالی جریان اتصال کوتاه (JSC) 22/27 میلی-آمپر بر سانتی متر مربع و ضریب پری (FF) 14/88 درصد و بیشینه بازده تبدیل انرژی (PCE) 3/26 درصد را نشان داد که امیدواری بسیار بالایی را در استحصال انرژی خورشیدی نشان می‌دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - یک مبدل بسیار کاهنده جدید با یکسوساز همزمان وکلیدزنی در ولتاژ صفر برای سوییچها
روح الله خرمی مجید دلشاد هادی ثقفی

20.1001.1.23223871.1400.12.48.5.5

در این مقاله یک مبدل بسیار کاهنده با یکسوساز همزمان ارایه گردیده است، بطوریکه سوییچ اصلی و سوییچ یکسوساز هردو بصورت نرم کلیدزنی می گردند. از آنجاییکه بهره مبدل پیشنهادی بسیار پایین‌تر از مبدل کاهنده عادی است. مشکلات مبدل باک عادی نظیر ضریب وظیفه باریک، استرس ولتاژ و جری چکیده کامل

در این مقاله یک مبدل بسیار کاهنده با یکسوساز همزمان ارایه گردیده است، بطوریکه سوییچ اصلی و سوییچ یکسوساز هردو بصورت نرم کلیدزنی می گردند. از آنجاییکه بهره مبدل پیشنهادی بسیار پایین‌تر از مبدل کاهنده عادی است. مشکلات مبدل باک عادی نظیر ضریب وظیفه باریک، استرس ولتاژ و جریان سوییچ بالا و...را ندارد. در مبدل پیشنهادی استرس ولتاژ روی سوییچ کاهش یافته است، در نتیجه می توان از سوییچ با مقاومت درین-سورس پایین‌تر استفاده نمود و تلفات هدایتی کاهش می یابد. از طرفی به علت آنکه دیودهای مدار نیز بصورت کلیدزنی در جریان صفر خاموش می‌شوند، مشکل بازیابی معکوس ندارند. تلفات کلیدزنی سوییچها نیز به خاطر عملکرد تحت شرایط کلیدزنی در ولتاژ صفر به شدت کاهش می یابد. از طرفی انرژی سلف نشتی در خازن خروجی تخلیه می‌گردد و بالازدگی ولتاژ دو سر المانها وجود ندارد. مبدل پیشنهادی به طور کامل تحلیل شده و برای اثبات درستی تحلیل ها ی مدار یک نمونه عملی 120 وات از آن ساخته شده است. پرونده مقاله

XML

فهرست مقالات