رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 52 4 2022 12 22 Proposition of an Ultra-High Voltage Gain Interleaved DC-DC Converter with ZVS Performance and Low Voltage Stresses Across Switches for Renewable Energy Systems Applications ارائه یک مبدل اینترلیود DC-DC فوق افزاینده ولتاژ با قابلیت کلیدزنی در ولتاژ صفر و استرس ولتاژ کم روی کلیدها برای کاربردهای سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر 217 227 15798 10.22034/tjee.2023.15798 FA علیرضا باقریان دکتری، گروه مهندسی برق، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران توحید نوری استادیار، گروه مهندسی برق، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران مهدی شانه استادیار، گروه مهندسی برق، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران مهدی رادمهر استادیار، گروه مهندسی برق، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران Journal Article 2022 09 10 The proposed converter is an interleaved ultra-large gain converter based on coupled-inductor (CI), built-in transformer (BIT) and switched capacitor (SC). The main novelty of the proposed converter is that the voltage gain can be achieved in proportionate to the multiplication of the turn ratios of the CIs and BIT that increase the voltage gain of the proposed converter. Also, through this topology, the voltage stresses across the power switches are effectively reduced and as a result MOSFETs with low ON-state resistances can be implemented that reduces the cost and conduction losses. Implementation of active clamp technique not only facilitates zero voltage switching (ZVS) turn-ON and turn-OFF for all switches, but also recycles the energy of the leakage inductances. Moreover, due to the presence of the leakage inductances, all of the diodes are turned OFF with zero current switching (ZCS) performance and the associated reverse recovery problem is solved, effectively. Through extensive comparison discussion, it is concluded that the proposed converter with low number of components outperforms previously presented ones in the terms of the voltage gain and voltage stresses across switches. Finally, the performance of the proposed converter is validated through developing a 100kHz 600W 22-380V prototype. در این مقاله یک مبدل اینترلیود DC-DC با بهره ولتاژ زیاد ارائه شده است که مبتنی بر سلف تزویج، ترانسفورماتور جاسازی شده (BIT) و کلیدزنی خازنی می‌باشد. با قرار گیری سیم پیچ‌ های ثانویه سلف تزویج بین سیم پیچ های اولیه آن و سیم پیچی اولیه BIT، بهره ولتاژ خروجی متناسب با حاصل ضرب نسبت دور سیم پیچ های سلف تزویج و BIT خواهد شد. همچنین تنش ولتاژ رو کلیدهای قدرت به مقدار قابل ملاحظه ایی کاهش یافته است که در نتیجه آن می‌توان از نیمه هادی هایی با مقاومت هدایتی کمتر استفاده نمود که سبب کاهش تلفات هدایتی و قیمت مبدل می‌شود. با استفاده از کلمپ اکتیو نه تنها کلیدزنی در ولتاژ صفر (ZVS) در لحظه‌های روشن و خاموش شدن برای کلیدهای قدرت مهیا می‌شود بلکه انرژی سلف های نشتی نیز به صورت موثری بازیابی خواهد شد. همچنین به دلیل کنترل شدن شیب جریان کاهشی دیودها توسط سلف‌های نشتی، این نیمه هادی‌ها در جریان صفر (ZCS) خاموش می‌ شوند که در نتیجه آن مشکلات بازیابی معکوس حل شده و عملکرد مبدل بهبود می‌یابد. در پایان، جهت بررسی عملکرد مبدل یک نمونه آزمایشگاهی 600 وات، 22 به 380 ولتی با فرکانس کلیدزنی 100کیلوهرتز ساخته می‌شود.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_15798_eb1aed2d5c8c7de66fc3824574757ab2.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 52 4 2022 12 22 Reconfigurable Planar Metasurface Lens using TiO2: Design and Simulation لنز فراسطح پلاسمونی مسطح آرایش‌پذیر با استفاده از ماده ناهمسانگرد TiO2: طراحی و شبیه‌سازی 229 237 15796 10.22034/tjee.2023.15796 FA مهدیه بزرگی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران 0000-0001-9663-2421 محمود رفائی بوکت دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Journal Article 2022 08 09 A reconfigurable plasmonic metasurface lens using TiO2 thin film is designed and simulated. Such a planar lens consists of an array with gold nano-antennas mounted on an uniaxial anisotropic substrate. The element of this array is a class of V-shaped nano-antenna with two freedom degrees for extracting phase diagram needed for plasmonic lens design. Two different parameters of this element are the length V arms and its angle. The used Titanium dioxide (TiO2) as a substrate of this metasurface leads to adding another freedom degree into the unit cell due to its anisotropy property at optical regime. Such a unit cell is analyzed using Method of Moments (MoM) in which its dyadic Green's function is evaluated by means of the Equivalent Transmission Line Model (ETLM). Using MoM/ETLM, the cross-polar phase diagram of unit cell is extracted once the optical axis of anisotropic thin film is aligned in x-direction. Then, the elements' dimensions of the lens's array is selected by means of the obtained phase diagram and the equal optical length principle to fulfill the required phase discontinuities of each cell and produce double focus points. Finally, the entire of structure is simulated using a Finite Element Method (FEM) based simulator. It is numerically shown that a double focus planar lens is achieved once lens surface is illuminated by a plane wave and the intensity of lens focuses can be controlled by rotation of TiO2 optic axis. Such a controllable behavior can also be achieved by changing the incident polarization. در این مقاله، طراحی و شبیهسازی لنزی تنظیمپذیر با فراسطح پلاسمونی ارائه میشود که روی زیرلایه ناهمسانگرد تکمحور چاپ شده است. سلول واحد این ساختار، نانوآنتنی Vشکل از جنس طلاست که بر روی لایه نازک دیاکسید تیتانیوم (TiO2) قرار می‌گیرد. نانوآنتن مذکور دارای دو درجه آزادی در استخراج دیاگرام فازی است که یکی از آنها، پارامتر طول بازوی عنصر نانوآنتن و دیگری زاویه بین دو بازوی Vشکل است. استفاده از زیرلایه TiO2 هم انعطاف بیشتری به سلول واحد اضافه میکند که به تغییر میزان ناهمسانگردی زیرلایه در طولموجهای نوری برمیگردد. به کمک روش ممان، دیاگرامهای دامنه و فاز میدان پراکندهشده با قطبش متعامد از سلول واحد برای حالتی که محور نوری زیرلایه ناهمسانگرد در جهت محور x قرار دارد، محاسبه میشود و در طراحی لنز مسطح استفاده میشوند. با استفاده از دیاگرام فازی حاصل و اصل طول نوری یکسان، نانوآنتنهای خاصی در سطح لنز چیده میشوند تا جابجایی فاز لازم را برای ایجاد نقاط متمرکزکننده نور در کانونهای لنز تامین کنند. در مرحله پایانی، لنز طراحی شده، شبیهسازی میشود و نشان داده میشود که در اثر تابش موج صفحهای به سطح لنز، دو نقطه کانونی برای تمرکز نور در قسمتهای جلوئی و پشتی آن حاصل میشود که با تغییر زاویه بین محور نوری زیرلایه ناهمسانگرد و جهت میدان الکتریکی موج تابشی، شدت نور در کانونها تنظیم میشود. چنین رفتاری با چرخش محور نوری زیرلایه ناهمسانگرد یا تغییر قطبش موج تابشی حاصل میشود.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_15796_cb91fec1d3dd31765678c538df35e45e.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 52 4 2022 12 22 Design and Implementation of pulsed high current coaxial current sensor up to the order of nanoseconds طراحی و ساخت سنسور جریان کواکسیال جریان زیاد پالسی تا مرتبه نانوثانیه 239 247 15799 10.22034/tjee.2023.15799 FA مهرداد جعفربلند دانشیار، مجتمع دانشگاهی الکترومغناطیس، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین‏شهر، ایران بهروز مینایی کارشناس ارشد، شرکت تجهیزات انتقال برق پارس، اصفهان، ایران بهنام جعفربلند دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران Journal Article 2022 09 10 To measure the transient current of very fast switching circuits, sensors with a high frequency bandwidth are needed. For such an accurate current sensor, the voltage measured from the two ends of the sensor conductor must be proportional to the passing current in all conditions. The main problem of these sensors is the change in the impedance of this conductor at different frequencies. In this way, the relationship between the measured voltage and the desired current is not linear and the measured value is not valid. Also, the change of conductor resistance due to skin effect can also be the cause. In this article, it is shown that based on coaxial shunt sensors and the selection of the thickness of the sensor conductors, the effect of internal conductor inductance and skin effect can be eliminated in the desired bandwidth. The conductor of the inner pipe of the sensor is divided into several parallel parts, which causes a greater increase in the ratio of ohmic resistance to inductance. Also, the inductance of this conductor has been calculated analytically. To design the sensor based on the frequency bandwidth and current pulse characteristics, the sensor design flowchart was proposed and based on that, a current sensor for the MHz frequency bandwidth and a sensor for the GHz frequency bandwidth were designed and then a sample current sensor was made. And by that, the flat current pulse with the amplitude of 146A and the width of 2.5ms and the standard current pulse of 20.8µs with the amplitude of 2kA and the width of 32µs have been accurately measured. برای اندازه‏گیری جریان گذرای مدارهای باسرعت کلیدزنی بسیار سریع به حسگرهای با پهنای باند فرکانسی زیاد نیاز است. برای چنین سنسور جریان دقیقی بایستی ولتاژی که از دو سر هادی سنسور اندازه‏گیری می‏شود در همه شرایط با جریان عبوری متناسب باشد. مشکل اصلی این سنسورها، تغییر اندازه امپدانس این هادی در فرکانس‏های مختلف است. به این طریق رابطه ولتاژ اندازه‏گیری شده با جریان مورد نظر خطی نیست و مقدار اندازه‏گیری شده اعتبار ندارد. همچنین تغییر مقاومت هادی به‏واسطه اثر پوستی نیز می‏تواند مزید بر علت باشد. در این مقاله نشان داده شده که بر اساس سنسورهای شنت کواکسیال و انتخاب ضخامت هادی‏های سنسور، اثر اندوکتانس هادی داخلی و اثر پوستی در پهنای باند دلخواه قابل حذف است. هادی لوله داخلی سنسور به چند قسمت موازی تقسیم شده که باعث افزایش بیشتر نسبت مقاومت اهمی به اندوکتانس می‏شود. همچنین اندوکتانس این هادی بصورت تحلیلی محاسبه شده است. برای طراحی سنسور بر اساس پهنای باند فرکانس و مشخصات پالس جریان، فلوچارت طراحی سنسور پیشنهاد شد و بر اساس آن یک سنسور جریان برای پهنای باند فرکانسی MHz و یک سنسور برای پهنای باند GHz طراحی شده است سپس و یک سنسور جریان نمونه ساخته شده و توسط آن پالس مسطح جریان با دامنه A146و پهنای ms 2.5 و پالس جریان استاندارد µs 8.20 با دامنه KA2 و پهنای µs32 با دقت خوب اندازه‌گیری شده است.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_15799_4b788cd980bf21a3feb105895d73f6fe.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 52 4 2022 12 22 nvestigation of the Effect of Wind Power Plant Control Modes on the Phenomenon of Fault-Induced Delayed Voltage Recovery(FIDVR) بررسی تاثیر مدهای کنترلی نیروگاه بادی بر روی پدیده تاخیر در بازیابی ولتاژ به سبب وقوع خطا 249 258 15800 10.22034/tjee.2023.15800 FA محمد حاج زمان دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده‌ مهندسی برق، دانشگاه شهید رجایی، تهران، ایران فرید کربلایی دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه شهید رجایی، تهران، ایران Journal Article 2023 01 11 In areas where the motor load is the predominant load, when the short circuit occurs, the speed of the motors decreases and their power reactive consumption increases, which causes some delays in voltage recovery after fault clearance. This delay can cause operation of protection systems and load shedding. Fault-Induced Delayed Voltage Recovery is a phenomenon in which the voltage level does not reach the pre-fault value immediately after the fault is cleared. If the Voltage recovery delay is significant, the wind power plant will be disconnected from the power system, which causes other problems in the power system. The purpose of this paper is to evaluate the effect of different wind power plant controls on voltage recovery delay. Wind power plant modeling is based on IEC61400-27-1 standard. Also in this paper the effect of location of wind power plant and the ability to Low Voltage Rid Through of wind power plant is considered. All the simulations are performed in DIgSILENT PowerFactory 2021 software. در مناطقی که بار موتوری، بار غالب آن مناطق است در هنگام وقوع اتصال کوتاه به سبب کاهش ولتاژ، سرعت موتورها کاهش‌یافته و توان راکتیو مصرفی آن‌ها افزایش می‌یابد، این موضوع باعث می‌شود که پس از رفع اتصال کوتاه بازیابی ولتاژ با تأخیر همراه باشد. این تأخیر می‌تواند سبب عملکرد سیستم‌های حفاظتی و قطع بار شود. تأخیر در بازیابی ولتاژ به سبب وقوع خطا پدیده‌ای است که در آن سطح ولتاژ پس از رفع خطا بلافاصله به مقدار قبل از خطا نرسیده و با تأخیر همراه است. اگر تأخیر در بازیابی ولتاژ مدت‌زمان قابل‌توجهی طول بکشد نیروگاه بادی از سیستم قدرت جداشده و همین امر سبب مشکلات دیگری در سیستم قدرت می‌شود. هدف از این مقاله ارزیابی اثر کنترل‌های مختلف نیروگاه بادی بر روی تأخیر در بازیابی ولتاژ است. مدل‌سازی نیروگاه بادی بر اساس استاندارد IEC61400-27-1 صورت گرفته است. در این مقاله هم‌چنین اثر مکان نیروگاه بادی و قابلیت گذر از ولتاژ پایین این نیروگاه نیز در نظر گرفته شده است. تمام شبیه‌سازی‌ها در نرم‌افزار دیگسایلنت پاور فکتوری 2021 انجام شده است.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_15800_6167f3d00c7265ff8cc8fe42b1097a34.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 52 4 2022 12 22 A new comparator with FPN noise suppression capability for use in image sensors یک مقایسه‌گر جدید با قابلیت حذف نویز FPN برای استفاده در سنسورهای تصویر 259 268 15793 10.22034/tjee.2023.15793 FA خدیجه کرم زاده گروه مهندسی برق، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران مسعود تیموری دانشکده برق، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران مسعود دوستی گروه مهندسی برق و کامپیوتر، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0003-2884-7062 پویا ترک زاده گروه مهندسی برق، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Journal Article 2022 08 26 Short Abstract In this paper, a comparator is introduced for use in CMOS image sensor which can suppress the FPN noise of the pixel in addition to comparing voltages. Due to a large number of circuits in the column-parallel image sensors, this technique can help save power, silicon area, and imaging time by merging the noise suppression circuit in the data converter. Simulation results show that the proposed comparator for the input range of 0.7 to 1.7 volts with an accuracy of 1 mV can do the comparison and subtraction in 25 nanoseconds. The total power consumption of the comparator is about 64 microwatts, which has 1.8- & 2.5-volt power supply and removes FPN noise up to the range of 50 mV with good accuracy. Total noise referred to the input of the comparator for the bandwidth of 1 Hz to 1GHz was obtained 500µV. All circuits are designed in 0.18μm CMOS technology and simulated by Specter simulator. چکیده در این مقاله، یک مقایسهگر برای استفاده در سنسورهای تصویر CMOS معرفی شده است که علاوه بر عملیات مقایسه ولتاژ برای مبدل داده، نویز FPN پیکسل را نیز میتواند حذف کند. به علت وجود تعداد زیادی مدار در سنسورهای تصویر ستون-موازی، این تکنیک با ادغام مدار حذف نویز در مبدل داده، میتواند به صرفهجویی در مصرف توان، سطح سیلیکونی و زمان عکسبرداری کمک کند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که مقایسهگر پیشنهادی برای محدوده ورودی7/0 تا 7/1 ولت با دقت 1 میلیولت میتواند عملیات مقایسه و حذف نویز را در25 نانوثانیه انجام دهد. کل توان مصرفی مقایسهگر 64 میکرووات میباشد که دارای تغذیه 8/1 و 5/2 ولتی بوده و نویز FPN تا دامنه 50 میلی‌ولت را با دقت خوبی حذف مینماید. همچنین کل نویز ارجاع‌شده به ورودی مقایسه‌کننده برای پهنای باند 1 هرتز تا 1 گیگاهرتز 500 میکرو ولت به‌دست آمد. جانمایی مدار مقایسهگر 380×7 میکرومتر مربع میباشد. تمامی مدارها با تکنولوژی 0.18μm CMOS طراحی و توسط شبیهساز Spectre شبیه سازی شده است.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_15793_c065feeef8d8b949337dc038e262d983.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 52 4 2022 12 22 ESV-DBRA: An enhanced method for proportional distribution of the multitenant SDN traffic load ESV-DBRA: An enhanced method for proportional distribution of the multitenant SDN traffic load 269 280 15801 10.22034/tjee.2023.15801 FA آرش قربان نیا دلاور Department of Computer Engineering and Information Technology, Payame Noor University (PNU), P.O. Box 19395-4697, Tehran, Iran. کیوان بیگی Department of Computer Engineering and Information Technology, Payame Noor University (PNU), P.O. Box 19395-4697, Tehran, Iran. Journal Article 2022 06 20 One of the obvious reasons for most disorders in network service provisioning is network path congestion. Congestion avoidance in today's networks is too costly and sometimes impossible. With the introduction of SDN, centralizing the equipment's control plane has become possible. This paper presents an enhanced method named ESV-DBRA to avoid congestion in multi-tenant SDN networks. At first, ESV-DBRA monitors the traffic load and delay of all network paths for each tenant individually. Then, by merging the parameters obtained from the monitoring, the Service Level Agreements (SLA), and a novel proposed cost function, it calculates the cost of the network paths per tenant. As a result, traffic for each tenant is routed through the path/paths at the lowest possible cost from the tenant's perspective. Next, the bandwidth quotas will be calculated and assigned to the tenants over their optimal routes. Afterward, whenever congestion is likely to occur in a path, ESV-DBRA automatically changes the route or bandwidth of the tenants' traffic related to this path to avoid congestion. Related algorithms are also proposed. Eventually, simulations show that the proposed method effectively increases bandwidth utilization by 10.76%. One of the obvious reasons for most disorders in network service provisioning is network path congestion. Congestion avoidance in today's networks is too costly and sometimes impossible. With the introduction of SDN, centralizing the equipment's control plane has become possible. This paper presents an enhanced method named ESV-DBRA to avoid congestion in multi-tenant SDN networks. At first, ESV-DBRA monitors the traffic load and delay of all network paths for each tenant individually. Then, by merging the parameters obtained from the monitoring, the Service Level Agreements (SLA), and a novel proposed cost function, it calculates the cost of the network paths per tenant. As a result, traffic for each tenant is routed through the path/paths at the lowest possible cost from the tenant's perspective. Next, the bandwidth quotas will be calculated and assigned to the tenants over their optimal routes. Afterward, whenever congestion is likely to occur in a path, ESV-DBRA automatically changes the route or bandwidth of the tenants' traffic related to this path to avoid congestion. Related algorithms are also proposed. Eventually, simulations show that the proposed method effectively increases bandwidth utilization by 10.76%.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_15801_281c5f8057fa93a21b2932a81cee77c3.pdf

رئیس دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز 2008-7799 52 4 2022 12 22 Topic Detection on COVID-19 Tweets: A Comparative Study on Clustering and Transfer Learning Models Topic Detection on COVID-19 Tweets: A Comparative Study on Clustering and Transfer Learning Models 281 291 15744 10.22034/tjee.2022.15744 FA الناز زعفرانی معطر Department of Computer Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran محمدرضا کنگاوری Department of Computer Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran امیر مسعود رحمانی Department of Computer Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran Journal Article 2022 08 09 Automatic topic detection seems unavoidable in social media analysis due to big text data which their users generate. Clustering-based methods are one of the most important and up-to-date categories in topic detection. The goal of this research is to have a wide study on this category. Therefore, this paper aims to study the main components of clustering-based-topic-detection, which are embedding methods, distance metrics, and clustering algorithms. Transfer learning and consequently pretrained language models and word embeddings have been considered in recent years. Regarding the importance of embedding methods, the efficiency of five new embedding methods, from earlier to recent ones, are compared in this paper. To conduct our study, two commonly used distance metrics, in addition to five important clustering algorithms in the field of topic detection, are implemented by the authors. As COVID-19 has turned into a hot trending topic on social networks in recent years, a dataset including one-month tweets collected with COVID-19-related hashtags is used for this study. More than 7500 experiments are performed to determine tunable parameters. Then all combinations of embedding methods, distance metrics and clustering algorithms (50 combinations) are evaluated using Silhouette metric. Results show that T5 strongly outperforms other embedding methods, cosine distance is weakly better than other distance metrics, and DBSCAN is superior to other clustering algorithms. Automatic topic detection seems unavoidable in social media analysis due to big text data which their users generate. Clustering-based methods are one of the most important and up-to-date categories in topic detection. The goal of this research is to have a wide study on this category. Therefore, this paper aims to study the main components of clustering-based-topic-detection, which are embedding methods, distance metrics, and clustering algorithms. Transfer learning and consequently pretrained language models and word embeddings have been considered in recent years. Regarding the importance of embedding methods, the efficiency of five new embedding methods, from earlier to recent ones, are compared in this paper. To conduct our study, two commonly used distance metrics, in addition to five important clustering algorithms in the field of topic detection, are implemented by the authors. As COVID-19 has turned into a hot trending topic on social networks in recent years, a dataset including one-month tweets collected with COVID-19-related hashtags is used for this study. More than 7500 experiments are performed to determine tunable parameters. Then all combinations of embedding methods, distance metrics and clustering algorithms (50 combinations) are evaluated using Silhouette metric. Results show that T5 strongly outperforms other embedding methods, cosine distance is weakly better than other distance metrics, and DBSCAN is superior to other clustering algorithms.

https://tjee.tabrizu.ac.ir/article_15744_e0f2b9310e1ed5a1c0281920f26d606c.pdf