I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   9 ,   No .   2 J u n e   201 8 ,   p p .   889 ~ 9 9 6   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 9 . i 2 . pp 8 8 9 - 896           889       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   Dev elo p m e nt  o f  C o m pa ct  P ulse  G e nera tor w ith  Adj usta ble  Pulse Wi dth  f o P ulse Elect ric  Field  Trea t m en Tech no lo g y       Nur  F a iza l K a s ri 1 ,   M o ha m e d Af endi M o ha m ed  P ia h 2   In stit u te  o f   Hig h   Vo lt a g e   a n d   Hig h   Cu rre n ts,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 1 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   2 2 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Feb   7 ,   2 0 1 8       T h e   p u lse   g e n e ra to w h ich   h a b e e n   i m p le m e n ted   in   th e   p u lse   e lec tri c   f ield   (P E F trea tm e n s y ste m   f o f o o d   p ro c e ss in g   is  w o rth   to   b e   h ig h li g h ted   a n d   im p ro v e d .   It  is  p a ra ll e w it h   th e   a d v a n c e m e n in   se m i c o n d u c t o t e c h n o l o g y ,   w h ich   o ff e r ro b u st  a n d   a c c u ra te  d e v ice s.   T h is  r e se a r c h   is  a n   e ff o r to   p ro d u c e   a   l o w   c o st,  c o m p a c a n d   re li a b le  p u lse   g e n e ra to a w e ll   a e q u i p p e d   w it h   a   p u lse   w id th   m o d u lati o n   ( P W M m e th o d   f o w id e   se lec ti o n   o f   f re q u e n c y   a n d   d u ty   c y c le.  T h e   r e su lt   sh o w th a th e   sim u latio n   p ro c e ss   h a s   p ro v e n   th e   th e o re ti c a c o n c e p t o   b e   rig h a n d   y ield th e   d e sire d   o u tco m e   b a se d   o n   t h e   d e sig n e d   v a lu e s.  T h e n ,   t h e   a c tu a p ri n ted   c ircu it   b o a rd   ( P CB)  h a b e e n   fa b rica ted   to   o b tain   p ra c ti c a re su lt w h ich   in ten d e d   t o   b e   c o m p a re d   w it h   th e   si m u latio n   o u tco m e s.  C o n c e rn i n g   th e   f re q u e n c y   a n d   it d u ty   c y c le,   b o t h   p a ra m e ters   c a n   b e   a lt e re d   w it h o u a f fe c ti n g   e a c h   o th e r.   It  m e a n b y   c h a n g in g   th e   f re q u e n c y ,   d u ty   c y c le  re m a in th e   sa m e   a n d   v ice   v e rsa .   T h u s,  th is  p r o p o se d   p u lse   g e n e ra to a c h iev e it o b jec ti v e   a n d   fit to   b e   im p le m e n ted   in   P EF   trea tm e n tec h n o lo g y .   It  a lso   c a n   re p lac e   th e   c o n v e n ti o n a p u lse   f o rm in g   n e two rk   ( P F N) w h ich   is  b u lk y   a n d   c o stly .   K ey w o r d :   Fo o d   p r o ce s s in g   No n th er m al  m et h o d   P u ls g e n er ato r   P u ls ed   elec tr ic  f ield   Sq u ar p u ls e s   Co p y rig h ©   201 8   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nu r   Faizal  Ka s r i,    I n s tit u t V o lta n   d an   A r u s   T in g g i ( I V A T ) ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i M ala y s ia ,   8 1 3 1 0   J o h o r   B ah r u ,   J o h o r ,   Ma la y s ia.   E m ail:  n f a izal5 @ li v e. u t m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h ad v an ce m e n in   s e m ico n d u cto r   tech n o lo g ies  h a v d r iv e n   th r esear ch   to w ar d s   th p r o d u ctio n   o f   p r ec is an d   r o b u s elec tr o n ic  co m p o n e n t s .   T h is   w il b en e f it   th r esear c h er s   i n   p ar ticu lar   ar ea   s u c h   as  p o w er   elec tr o n ic  to   in n o v ate  a n   ex is t in g   eq u ip m e n to   b m o r u p - to - d ate  in   co p in g   w it h   th cu r r en d e m an d .   I also   h elp s   to   ac q u ir co m p ac an d   lig h d ev ices  t h at  ea s y   to   b m o b il is ed   if   w a n ted .   Fo r   th at  r ea s o n ,   it  is   w o r t h   to   i m p r o v th p u l s g e n er ato r s   in   p u ls ed   elec tr ic  f ield   ( P E F)  tr ea t m e n tech n o lo g y   a s   it  w ill  h elp   to   i m p r o v its   ef f icien c y   i n   p r o d u cin g   ac cu r a te  o u tp u t.   P E is   n o n th er m al  m et h o d   w h ic h   u s e s   s h o r p u l s es  o f   el ec tr icit y   ( m icr o s ec o n d s   to   m il lis ec o n d s )   an d   in ten s it y   i n   t h o r d er   o f   1 0     8 0   k V/c m   to   i n ac tiv ate  th e   f o o d   b o r n p ath o g en s   a n d   s p o ilag e   m icr o o r g an i s m s ,   w h ile  g r ea tl y   i n   p r eser v i n g   t h q u a lit y   at tr ib u tes  o f   th f o o d   [ 1 - 3 ] .   Min i m u m   d etr i m en tal  ch an g es   o n   t h p h y s ical  p r o p er ties   ( e. g .   f lav o u r ,   co lo u r   an d   n u tr i tio n al  v al u es)  ar o b tain e d   v ia  t h is   tec h n iq u e   as  th h ea is   m ai n tai n ed   at  am b ien a n d   s li g h tl y   ab o v a m b ien [ 4 ,   5 ] .   T h er ef o r e,   th f o o d   w ith   f r es h - li k e   lo o k   an d   h ea lt h y   i s   p o s s ib le  to   b ac q u ir ed .   T y p ical  co m p o n e n t s   co m p r is e d   in   co m p lete   P E tr ea t m e n t   tech n o lo g y   ar p u ls e   g e n er ato r ,   f l u id   h an d li n g   s y s te m ,   tr ea t m e n c h a m b er ,   h i g h   v o lta g s u p p l y   a n d   co n tr o an d   m o n ito r in g   s y s t e m   [ 6 - 8 ] .   Ho w ev er ,   th p u ls g e n er ato r   is   h i g h li g h ted   as   m ai n   to p ic  o f   d is c u s s io n   as  it  o w n s   a   ca p ab ilit y   to   g e n er ate  v ar io u s   p u ls s h ap e   ( e. g .   e x p o n en tial  d ec ay ,   s q u ar e,   b ip o lar   f as h io n s   a n d   o s cillato r y )   [ 9 ,   1 0 ] .   T h s t u d ies   th at   h a v e   b ee n   d o n b y   th r esear c h er s   ar o u n d   th g lo b h av s h o wn   th a s q u ar p u l s es  ar s u p er io r   to   th ex p o n en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   889     896   890   d ec ay ,   w h i le  t h o s cilla to r y   s h ap is   s ti ll i n   q u e s tio n   [ 1 1 ,   1 2 ] .   Fig u r 1   s h o w s   th e   p r ev ie w   p ictu r o f   co m p lete   P E F s y s te m   w h ich   h as b ee n   p r ac ticed   b y   t h f el lo w   r e s ea r ch er s .           Fig u r 1 .   A   co m p lete  P E F tr ea t m e n t s y s te m   f o r   co n tin u o u s   t y p tr ea t m e n t c h a m b er   [ 1 ]       2.   SYST E M   DE SI G N     T h f ir s t step   i n   t h m ak in g   o f   th is   p u ls g e n er ato r   is   s h ap in g   its   o b j ec tiv e,   t h en   f o llo w ed   b y   th n e x t   s tep   w h ic h   is   to   d is co v er   ap p r o p r iate  d ev ices.  T h th ir d   s tep   is   to   d esig n   t h cir cu itr y   s y s te m   t h at  p ar allels   w it h   th e   s e o b j ec tiv es  a n d   a f ter   th e   d esi g n   p r o ce s s   co m p l eted ,   it  m o v e s   to   t h e   s i m u lati o n   s tep   f o r   te s ti n g   p u r p o s an d   r ec o r d   th o u tp u t.  Af ter   all  t h s tep s   h a v b ee n   f u l f illed   an d   s at is f ied   w it h   th r esu lt  g en er ated ,   i t   is   ti m to   f ab r icate   th cir c u it  an d   p r o d u ce   th f i n al  p r o d u ct .     2 . 1 .     O bje c t iv e   T h o b j ec tiv o f   th is   s tu d y   was  to   d ev elo p   co m p ac an d   l o w - co s p u l s g e n er ato r   w h ic h   eq u ip p ed   w it h   P W m et h o d   th a ca n   b o p er ated   u s i n g   5   VD C   s u p p l y .   I n   ad d itio n ,   t h f r eq u e n c y   a n d   d u t y   c y cle   o f   its   o u tp u ( m o n o p o lar   s q u ar e   p u l s e)   ca n   b alter ed   i n d ep en d en tl y ;   th e   f r eq u en c y   ca n   b ad j u s ted   u p   to   3   M Hz   an d   d u t y   c y cle  ca n   b ch a n g ed   in   th r a n g o f   1 0 -   9 0 % o f   f u ll c y cle .     2 . 2 .     Appro pria t d ev ices   T h er ar e   m a n y   w a y s   to   p r o d u ce   p u ls g en er ato r s ,   h o w e v er   s p ec if icatio n s ,   s ize  a n d   p r ice  m ak t h e m   d if f er e n f r o m   ea c h   o t h er .   T o   p r o d u ce   m o n o p o lar   s q u ar e   p u ls e   s h ap e,   5 5 5 - ti m er   I C ,   L C M5 5 5   b y   T ex as   I n s tr u m e n t s   w as  s elec ted   as  i ca n   y ie ld   s tab le  an d   s tead y   o u tp u s i g n al.   T h f r eq u e n c y   ca n   b ad j u s ted   as  h ig h   as  3   MH an d   s u itab le  to   b e   im p le m e n ted   as  p u ls g en er ato r .   I also   o w n s   ca p ab ilit y   to   p er f o r m   i n   t w o   m o d es  o p er atio n m o n o s t ab le  an d   astab le.   T h s ize  o f   th p r o d u ct  w as  s m all  en o u g h   ( 1 0 . 1 6   m m   ×  1 0 . 9 2   m m )   a n d   m a k t h o p er atin g   c ir cu it c o m p ac ted   to   r ea s o n ab le  d i m en s io n   b y   u s i n g   th r o u g h - h o le  co m p o n en t .     2 . 3   Circ uit  des ig n   A   s i n g le  5 5 5 - ti m er   I C   h as   l i m itat io n   w h er t h f r e q u e n c y   o f   it s   o u tp u ca n n o b alter e d   w it h o u t   af f ec tin g   t h d u t y   c y cle  o r   v i ce   v er s a.   T h is   is   th d r a w b ac k s   t h at  n ee d   to   b s o lv ed   s o   th at  t h u s o f   th e   P W m et h o d   ca n   b s u cc es s f u ll y   i m p le m e n ted   i n   t h p u l s e   g en er ato r .   T o   clea r   th is   is s u e,   t w o   u n its   o f   555 - ti m er   I C   w er s u g g ested .   Fo r   b etter   clar if icatio n ,   th co n s tr u ctio n   o f   t h p u ls g en er ato r   is   co n s i s ted   o f   t w o   p ar ts ; th f ir s t p ar t is ca lled   as  f r eq u en c y   p r o v id er   an d   th s ec o n d   p ar ar k n o w n   as a   d u t y   c y cle  ad j u s ter .   Sin ce   5 5 5 - ti m er   ca n   b o p er at ed   in   as tab le  m o d ( as  s h o w n   in   F ig u r 2 ) ,   th e   T r ig g er   an d   T h r esh o ld   ter m i n als  ar co n n ec ted   s o   t h at  th e   d ev ice  ca n   tr i g g er   its e l f   a n d   f r ee   r u n   as   m u l tiv ib r ato r .   T o   ch ar g t h ex ter n al   ca p ac ito r ,   th e   cu r r e n t s   n ee d   to   f lo w   t h r o u g h   R A   a n d   R B   f r o m   V S   w h ile  f o r   t h d i s ch ar g p r o ce s s ,   t h e   cu r r en ts   f lo w   f r o m   t h ex ter n a l c ap ac ito r   an d   s in k   to   t h Dis ch ar g ter m in a l v ia  R B .   I n   t h is   m o d o f   o p er atio n ,   th ch ar g es a n d   d is ch ar g e s   v o l tag o f   t h ca p ac ito r   is   b et w ee n   1 /3   V S   an d   2 /3   V S .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Dev elo p men t o f Co mp a ct  P u ls Gen era to r   w ith   A d ju s ta b le  P u ls W id th   fo r   ( N u r   F a iz a l Ka s r i )   891       Fig u r 2 555 - ti m er   cir cu it c o n f ig u r atio n   i n   astab le  m o d [ 1 3 ]       As  th d ev ice  tr ig g er ed   its el f   d u to   th s i g n a w h ic h   co n n ec ted   to   th T r ig g er   ter m in al,   it  is   v er y   u s e f u to   s et  i as  f r eq u e n c y   p r o v id er .   T h d u t y   c y cle  o f   th is   o u tp u w as  s et  to   9 0 to   en s u r t h d u t y   c y cl o f   t h p u ls e   g e n er ato r 's  f i n al  s ig n a ca n   b v ar ied   u p   to   9 0 %   ( m a x )   o f   f u ll  c y cle.   I n   th e   d ev ice  d atas h ee t,  i p r o v id es a   s et  o f   eq u a tio n s   to   d eter m in f r eq u e n c y   a n d   d u t y   c y cle,   w h ic h   d ep en d   o n   th v a lu o f   r esi s to r s   an d   ex ter n al  ca p ac ito r   th at  w i ll b e   u s ed   to   ad j u s t th ch ar g i n g   a n d   d is ch ar g i n g   ti m e s .     T h ch ar g an d   d is ch ar g ti m e   ar g iv e n   b y :     0 . 6 9 3 ( ) c A B t R R C                    ( 1 )     0 . 6 9 3 ( ) dB t R C                   ( 2 )     T h u s ,   th to tal  p er io d   an d   f r eq u en c y   ar d ef i n ed   as:     0 . 6 9 3 ( 2 ) c d A B T t t R R C               ( 3 )   1 1 . 4 4 ( 2 ) AB f T R R C                  ( 4 )     T h p er ce n tag o f   d u t y   c y cle,   as a   f r ac tio n   o f   to tal  p er io d   th a t th o u tp u t is  h ig h ,   is :     100 2 AB AB RR D RR                     ( 5 )     Fo r   th s ec o n d   p ar o f   t h 5 5 5 - ti m er   I C ,   it  w a s   s et  to   w o r k   as  d u t y   c y c le   ad j u s ter   an d   r ec eiv ed   a   s ig n al  o n   its   T r ig g er   ter m in al  f r o m   f r eq u e n c y   p r o v id er s   o u tp u t.  T h is   m o d o f   o p er atio n   is   k n o w n   a s   m o n o s tab le  a n d   o n l y   d r iv th e   o u tp u h i g h   u p o n   ap p licatio n   o f   n eg ati v tr ig g er   p u ls s ig n al  o f   les s   th a n   1 /3   V S .   T o   s y n c h r o n ize  i ts   f r eq u en c y   to   b eq u al  f o r   b o th   p a r ts ,   th e y   m u s s h ar t h s a m v al u o f   e x ter n al   ca p ac ito r .   Fig u r 3   d ep icted   th L M C 5 5 5   I C   i n   m o n o s tab le  m o d e,   it  co n s i s ts   o f   o n u n it  o f   r esi s to r   an d   ca p ac ito r   o n ly .   No ted   th a t in   t h d is ch ar g p r o ce s s ,   th c u r r en ts   ar s i n k   d ir ec tl y   to   th Di s ch ar g ter m i n al .                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   889     896   892         Fig u r 3 .   5 5 5 - ti m er   cir cu it c o n f ig u r atio n   i n   m o n o s tab le  m o d [ 1 3 ]     Fig u r 4 .   A   co m p lete  cir c u it t h at  co m p r is b o th   p ar ts   to   f o r m   w h o le  p u l s g e n er at o r       T h v o ltag e   ac r o s s   t h ca p ac it o r   is   in cr ea s ed   in   ex p o n e n tia o r d er   as it is b ei n g   c h ar g ed   b y   V S   v ia   R A Du r in g   th i s   t i m e,   th e   o u tp u r e m ain ed   h i g h   a n d   at  t h e n d   o f   w h ic h   ti m th e   v o lta g eq u als  2 /3   V S ,   th e   ca p ac ito r   s tar ts   to   d is ch ar g e   a n d   d r iv t h o u tp u to   its   lo s tate.   T o   en s u r it  ca n   p er f o r m   as   d u t y   c y c le  ad j u s ter ,   o n o f   t h p as s iv e   c o m p o n en t s   i s   m ad v ar iab le.   Ho w e v er ,   th e   r esis to r   i n   t h c ir cu itr y   s y s te m   w a s   s et  to   b e   v ar iab le  s o   t h at  it   c an   b ad j u s ted   to   s p ec if ic   v alu e   to   g et   th e   d esire d   r es u l t.  Fo r   t h is   m o d o f   o p er atio n ,   R A   an d   ex ter n al  ca p ac ito r   ar r elate d   t o   ea ch   o th er   as d ep icted   in   eq u atio n   ( 6 ) .   T h ti m w h e n   t h o u tp u s ta y s   h i g h   i s   g iv e n   b y :     1 . 1 hA t R C                   ( 6 )     Fig u r 4   s h o w s   th co m p lete  cir cu it  o f   th p u l s g e n er ato r   th at  h a s   b ee n   d esig n ed   b y   u s i n g   P r o teu s   8 . 5   s o f t w ar e.   T h d esi g n   co m p r i s es   f o r   b o th   p ar ts ;   f r eq u en c y   p r o v id er   an d   d u t y   c y cle   ad j u s ter .   A s   ca n   b s ee n ,   t h o u tp u o f   t h f ir s t   p ar is   d ir ec tl y   co n n ec ted   to   t h T r ig g er   ter m i n al  o f   t h s ec o n d   p ar to   f o r m   a   co m p lete  p u ls g e n er ato r .   T h ai m   is   to   e m b ed   th P W m et h o d   to   ac h iev th ca p ab ilit y   o f   alter i n g   t h e   f r eq u en c y   a n d   d u t y   c y cle  i n d ep en d en tl y .       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S     I n   th is   s ec tio n ,   th o b tain ed   r esu lt s   ar d is cu s s ed   i n   d etails   s o   th at  g o o d   co m p r eh en s io n   ab o u th cir c u it  m ec h a n is m s   a n d   its   p er f o r m a n ce s   ca n   b h ar v e s t ed .   T o   ac h iev s u c h   o b j ec ti v es,  th r es u lt s   ar r ep r esen ted   in   s e v er al  o f   s u b s e ctio n   as f o llo w s .     3 . 1 .     Ca lcula t i o n r esu lt s   B ef o r f ab r icatin g   t h ac t u al  cir cu it,  s i m u latio n   p r o ce s s   n e ed s   to   b co m p leted   i n   t h f ir s p lace   s o   th at  t h d ev elo p m en co s ca n   b r ed u ce d   an d   lo w er i n g   th h u m a n   er r o r   in   d esig n i n g   t h cir cu it.  T h e   s i m u lat io n   p ar a m eter s   s u ch   a s   th v al u o f   p as s iv co m p o n en t s   ar p r er eq u is ite  to   b d eter m in ed   s o   t h at   s i m u lat io n   p r o ce s s   ca n   b d o n e as il y .   Fo r   t h at  p u r p o s e,   e q u atio n   ( 1 )     ( 6 )   w er ex ec u t ed   to   o b tain   t h o s e   v alu e s .   A ll t h ca lcu lated   v al u es a r s h o w n   i n   T ab le  1   an d   T ab le  2   r esp ec tiv el y .       T ab le  1 .   C alcu lated   v al u es  f o r   R A R B   an d   C   in   Fre q u e n c y   P r o v id er   p ar t   Fr e q u e n c y ,   f   ( Hz)   D u t y   c y c l e ,   D   ( % )   R A   ( )   R B   ( )   C   ( F)   1 0 0   9 1 . 7   1 2 0   k   1 2   k   0 . 1   µ   1 0   k   9 1 . 7   1 2 0   k   1 2   k   0 . 0 0 1   µ F       T ab le  2 Su m m ar y   o f   t h ca lc u lated   v al u es  f o r   b o th   p ar ts   Pa ss i v e   C o m p o n e n t   M o d e   A st a b l e   M o n o st a b l e   R A   ( )   1 2 0   k   -   R B   ( )   1 2   k   -   C   ( F )   0 . 1   µ/ 0 . 0 0 1   µ   0 . 1   µ / 0 . 0 0 1   µ   R A ( pot )   ( )   -   -   1 0 0   k   *   R A ( pot )   i s m a d e   v a r i a b l e   t o   a d j u s t   t h e   d u t y   c y c l e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Dev elo p men t o f Co mp a ct  P u ls Gen era to r   w ith   A d ju s ta b le  P u ls W id th   fo r   ( N u r   F a iz a l Ka s r i )   893   No te  th at  in   ca lc u latio n   r esu lt ,   R A(pot)   w as  s et  to   1 0 0   k   to   estab lis h   s m o o th   d u t y   c y cle   alter atio n   w h ic h   e n ab les   it  to   r ea ch   ap p r o x i m ate l y   m o r th a n   9 0 %   o f   t h f u ll  c y cle.   T h e n ,   t h ese   p ar am eter s   w er te s ted   in   th s i m u latio n   p r o ce s s   f o r   f u r th er   an a l y s is   to   p r o v th co n ce p t o f   th p r o p o s ed   m e th o d .     3 . 2 .     S i m ula t io n r esu lt s     Si m u latio n   p r o ce s s   w a s   d o n b y   u s i n g   Natio n a I n s tr u m en ts   ( NI )   Mu l tis i m   1 4 . 0   s o f t w ar e.   A   c o m p lete  cir c u it  o f   p u ls g e n er ato r   as  s h o w n   i n   Fi g u r 4   w a s   test ed   w it h   t h p ar a m et er s   th at  h av b ee n   co m p u ted   i n   T ab le  1   an d   T a b le  2 .   B ased   o n   th s i m u latio n   r es u lts ,   t h p r o p o s ed   cir cu it  w a s   s u cc es s f u l   i n   g en er ati n g   th d esire d   o u tp u t.  I m ea n s ,   t h th eo r etica co n c ep o f   th is   p u ls g en er ato r   h as   b ee n   p r o v ed   r ig h t.   T h u s ,   an   atte m p to   e m b ed   PW m et h o d   w as  s u cc es s f u l l y   i m p le m en ted .   Fig u r 5   ( a)   an d   ( b )   d is p lay s   th e   s i m u lat io n   r es u lt f o r   1 0 % a n d   9 0 % d u t y   c y cle  o f   ea ch   f r eq u e n c y .           ( a)   ( b )     Fig u r 5 T h s i m u la tio n   r es u l t f o r   ( a)   1 0 0   Hz  an d   ( b )   1 0   k H r esp ec tiv el y .   T h ex p o n e n t p u ls s h ap in d icate s   t h v o lta g ac r o s s   t h ex ter n al  ca p ac ito r       3. 3   S i m ula t io n r esu lt s   T h p r in ted   cir cu it   b o ar d   ( P C B )   o f   p u ls e   g e n er ato r   cir cu i tr y   w a s   f ab r icate d   u s in g   th e   P r o teu s   8 . 5   s o f t w ar e.   T h 3 v i s u al izatio n   i m ag is   s h o w n   i n   Fi g u r 6   an d   w as  m ad i n   s i n g le  la y er   o n l y .   B o th   5 5 5 - ti m er   I C s   w er ar r an g ed   s id b y   s id to   r ed u ce   th co p p er   len g th   t h at  co n n ec ts   t h tr ig g er   s i g n al  f r o m   f r eq u en c y   p r o v id er   to   th d u t y   cy c le  ad j u s ter ,   th u s ,   r ed u ce s   t h lo s s .           Fig u r 6 3 v is u a l i m a g o f   P C B   g en er ated   u s i n g   P r o teu s   8 . 5   s o f t w ar e       3. 4   E x peri m ent a l r esu lt s   T h ac tu al  P C B   is   s h o w n   in   F ig u r 7   a n d   w as  s u p p lied   w it h   5   VDC  u s i n g   v o lta g r eg u lat o r   7 8 0 5 .   I t   also   eq u ip p ed   w it h   r ela y   a n d   co n tr o lled   b y   2 N2 2 2 2 A   tr an s is to r   in te n d ed   to   cu to f f   t h p o w er   s u p p l y .   T h e   r esu lt s   o b tain ed   f r o m   p r ac tica test   s h o w   g o o d   ag r ee m en t   w it h   s i m u la tio n   r es u lt s .   A ll  d eter m i n ed   v al u es  i n   T ab le  1   an d   T a b le  2   w er i m p le m en ted   in   t h r ea te s t.  T h co s o f   d ev elo p m e n t   is   ex tr e m el y   lo w   a s   i d o es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   889     896   894   n o n ee d   s o p h is tica ted   d ev ic e,   j u s t a n   o r d in ar y   p ass iv e   co m p o n en t t h at  ca n   b ea s il y   o b t ain ed   f r o m   t h e   lo ca l   m ar k et .           Fig u r 7 A   co m p lete  f ab r icati o n   o f   p u ls g e n er ato r   P C B       L eCro y   W a v ej et   3 5 4 A   d ig ital   o s cillo s co p w h ic h   eq u ip p ed   w it h   4   ch an n el s   an d   s u p p o r tin g   b an d   u p   to   5 0 0   MH w as  u s ed   to   m e asu r th p u ls g e n er ato r   o u t p u t.  Fig u r 8   ( a)   an d   ( b )   s h o w s   th e x p er i m e n tal  r esu lt  f o r   1 0 0   Hz,   w h ile  ( c)   an d   ( d )   d is p lay s   t h p r ac tical  r esu lt  f o r   1 0   k Hz.   A s   clea r l y   b s ee n ,   th f r eq u e n c y   is   id en tica ll y   s i m ilar   f o r   b o th   p ar ts .   T h is   is   th r e s u l o f   s h a r in g   t h s a m v al u o f   e x ter n al  ca p ac ito r   u s ed   i n   f r eq u en c y   p r o v id er   an d   d u t y   c y cle  ad j u s ter .           ( a)   ( b )       ( c)   ( d )     Fig u r 8 .   P r ac tical  r esu lts   o f   p u ls g en er ato r .   ( a)   1 0 % d u ty   c y cle  w it h   1 0 0   Hz,   ( b )   9 0 % d u t y   c y cle  w i th   1 0 0   Hz,   ( c)   1 0   % d u t y   c y cle  w i th   1 0   k Hz  an d   ( d )   9 0 % d u ty   c y cle  w it h   1 0   k Hz     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       Dev elo p men t o f Co mp a ct  P u ls Gen era to r   w ith   A d ju s ta b le  P u ls W id th   fo r   ( N u r   F a iz a l Ka s r i )   895   B o th   p ar ts   w er b eh a v in g   i n   th eir   m o d o f   o p er atio n   r esp ec tiv el y .   I n   astab le  m o d e,   th f r eq u en c y   p r o v id er   w a s   s u cc es s f u ll y   d eli v er ed   d esire d   o u tp u t.  A   s ig n al   w it h   f r eq u e n c y   o f   ap p r o x im atel y   1 0 0   Hz  an d   1 0   k Hz  w er o b tain ed ,   w h il d u t y   c y c le  f o r   b o th   s ig n al s   w as   ar o u n d   9 0 %   o f   t h f u ll  c y cle.   T h s li g h t   d if f er e n ce   i n   b o th   f r eq u en c y   an d   d u t y   c y cle  f r o m   t h co m p u ted   v al u es  w a s   d u to   t h p ass iv co m p o n en ts   u s ed   i n   t h cir cu itr y   s y s te m .   E ac h   co m p o n e n u s ed   h a v its   o w n   to ler an ce   o f   5 to   10 %,  w h ic h   is   s til i n   t h ac ce p tab le  r an g e.     T h p u ls w id t h   o f   t h o u tp u s ig n al  w as  ad j u s ted   ac co r d in g   to   th P W m e t h o d   b y   a lter in g   th e   v alu o f   R A(pot)   w ith o u af f ec ti n g   it s   f r eq u e n c y .   B ased   o n   eq u atio n   ( 6 ) ,   th ti m w h e n   t h o u tp u s ta y s   h i g h   ca n   b m ad lo n g er   if   th v alu o f   R A   is   h ig h   a n d   v ice  v er s a.   P r ac tical  r esu lts   h a v s h o w n   t h at  th p u l s ac as  ex p ec ted   an d   i n   p ar allel  w i th   th s i m u lat io n   r es u lt s .   T h is   p r o v es  t h at  t h co n ce p ts   p r ac tic ed   ar ac cu r ate.   A s   f o r   th d u t y   c y cle,   it  ca n   b alter ed   s lig h tl y   lo w er   th a n   1 0 an d   s li g h tl y   h ig h er   th a n   9 0 o f   th f u ll  c y cle  b ef o r it st ar ts   to   f ail.       4.   CO NCLU SI O N   As  th s i m u latio n   an d   p r ac tical  r esu lts   ar co m p ar ab le  to   ea ch   o th er ,   th p r o p o s ed   m et h o d   in   p r o d u cin g   co m p ac t,  lo w - co s t   an d   e m b ed d ed   w it h   P W tec h n iq u i s   s u cc e s s f u ll y   ac h ie v e d .   T h is   clo ck   s i g n al  o f   5 5 5 - ti m er   is   T T L   an d   C M OS  co m p atib le  an d   s u i tab le  to   d r i v an y   s o lid - s tate  s w itc h es  f o r   h ig h - v o lta g e   s w itc h in g   th a i n te n d ed   to   b ap p lied   in   P E tr ea t m e n tec h n o lo g y .   T h er ef o r e,   it  ca n   r ep l ac th e   tr ad itio n al   p u ls f o r m in g   n et w o r k   ( P FN )   an d   im p r o v t h p er f o r m an ce   o f   th P E s y s te m   in   in ac t iv at in g   th e   m icr o o r g an i s m s .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   li k to   t h a n k   U n i v er s it T ek n o lo g Ma la y s ia  ( UT M) ,   f o r   th u s o f   f a cilities   a n d   b y   a w ar d in g   r esear c h   g r an t s   u n d er   v o te   1 2 H0 7   an d   4 F7 5 1   f r o m   t h R esear ch   Ma n a g e m en C en tr UT M,   an d   Ma la y s ia  Min is tr y   o f   Hi g h er   E d u ca tio n   ( MO HE ) .       RE F E R E NC E S     [1 ]   M o h a m e d ,   M .   E. ,   &   Ei ss a ,   A .   H.  A .   (2 0 1 2 ).   P u lse d   e lec tri c   f i e ld fo f o o d   p ro c e ss in g   tec h n o lo g y .   In   S tru c t u re   a n d   fu n c ti o n   o f o o d   e n g i n e e rin g .   I n T e c h .   [2 ]   R.   Qu a ss ,   D.  W .   (1 9 9 7 ).   P u lse d   e lec tri c   f ield   p ro c e ss in g   in   t h e   f o o d   in d u stry .   a   S ta t u Rep o rt  o n   PE F ,   El e c tric  Po we r R e se a rc h   In stit u te,  P a l o   Al to ,   CA ,   CR - 1 0 9 7 4 2 .   [3 ]   He n d rix ,   C.   M . ,   &   Re d d ,   J.  B.   ( 1 9 9 5 ).   C h e m istr y   a n d   tec h n o l o g y   o f   c it ru ju ice a n d   b y - p ro d u c t s.  In   Pro d u c ti o n   a n d   p a c k a g i n g   o n o n - c a rb o n a ted   fru it   j u ice s a n d   f r u it   b e v e ra g e s   ( p p .   5 3 - 8 7 ).   S p rin g e US .   [4 ]   Qin ,   B.   L . ,   Ch a n g ,   F . ,   Ba rb o s a - Cf in o v a s,  G .   V . ,   a n d   S w a n s o n ,   B.   G .   (1 9 9 5 ).   No n th e rm a l   in a c ti v a ti o n   o f   S a c c h a ro m y c e c e re v isiae   in   a p p l e   ju ice   u sin g   p u lse d   e lec tri c   f ield s.  L e b e n sm . - W iss.  Tec h n o l.   2 8 ,   5 6 4 - 5 6 8 .   [5 ]   Zh a n g ,   Q.  H.,   Qiu ,   X . ,   &   S h a rm a ,   S .   K.  (1 9 9 7 ).   Re c e n d e v e lo p m e n in   p u lse d   e lec tri c   f ield   p ro c e ss in g .   W a sh i n g t o n ,   DC.  N a t io n a F o o d   Pro c e ss o rs   Asso c i a ti o n .   Ne T e c h n o l o g ies   Y e a rb o o k ,   2 ,   3 1 - 42 .   [6 ]   L o e ff ler  M .   J.,   (2 0 0 6 ) .   G e n e ra ti o n   a n d   a p p li c a ti o n   o f   h ig h   in ten sity   p u lse d   e lec tri c   f ield s.  p u lse d   e lec tri c   f ield s   tec h n o l o g y   f o th e   f o o d   i n d u stry   fu n d a m e n tals a n d   a p p li c a ti o n s.  is b n - 1 3 9 7 8 - 0 3 8 7 - 3 1 0 5 3 - 4 . p 2 7 : 7 2 .   [7 ]   Ba rb o sa - Ca n o v a s,  G .   V . ,   &   S e p ú lv e d a ,   D.  (2 0 0 5 ).   P re se n sta tu s   a n d   th e   f u tu re   o f   P EF   tec h n o lo g y .   No v e fo o d   pr o c e ss in g   tec h n o l o g ies , 1 - 44.   [8 ]   Ba rb o sa - n o v a s,  G .   V . ,   &   A lt u n a k a r,   B.   (2 0 0 6 ).   P u lse d   e lec tri c   f ield p r o c e ss in g   o f   f o o d s:  a n   o v e rv ie w .   In   Pu lse d   e lec tric f ield s tec h n o l o g y   f o r t h e   f o o d   in d u stry   ( p p .   3 - 2 6 ).   S p r in g e US .   [9 ]   Je y a m k o n d a n ,   S . ,   Ja y a s,  D.  S . ,   &   Ho ll e y ,   R.   A .   (1 9 9 9 ) .   P u lse d   e lec tri c   f ield   p ro c e ss in g   o f   f o o d s:  a   re v ie w .   J o u rn a l   o f o o d   p r o tec ti o n ,   62 ( 9 ),   1 0 8 8 - 1 0 9 6 .   [1 0 ]   W o u ters ,   P .   C. ,   A lv a re z ,   I. ,   &   Ra so ,   J.  (2 0 0 1 ).   Crit ica f a c to rs  d e term in in g   in a c ti v a ti o n   k in e ti c b y   p u lse d   e lec tri c   f ield   f o o d   p r o c e ss in g .   T re n d s i n   F o o d   S c ien c e   &   T e c h n o lo g y ,   12 ( 3 ) ,   1 1 2 - 1 2 1 .   [1 1 ]   Am i a li ,   M . ,   Ng a d i,   M .   O.,   Ra g h a v a n ,   G .   S .   V . ,   &   S m it h ,   J.  P .   (2 0 0 6 ).   In a c ti v a ti o n   o f   Esc h e rich ia  c o l O1 5 7 :H7   a n d   S a lm o n e ll a   e n teriti d is  i n   li q u i d   e g g   w h it e   u sin g   p u lse d   e lec tri c   f ield .   Jo u r n a o f   F o o d   S c ien c e ,   7 1 ,   8 8 94 .   [1 2 ]   Zh a n g ,   Q.,   M o n sa lv e - G o n z a lez , A . ,   Qin ,   B.   L . ,   Ba rb o sa - Ca n o v a s ,   G .   v . , a n d   S w a n so n .   B. ,   I9 9 4 c ,   I n a c ti v a ti o n o f   S .   c e re v isi a e   in   a p p lej u ice   b y   sq u a re - w a v e   a n d   e x p o n e n ti a l - d e c a y   p u lse d   e lec tri c   f ield s,  J.  P ro c .   E n g .   1 7 4 6 9 - 4 7 8 .   [1 3 ]   Te x a s In stru m e n ts,   L M C5 5 5   C M OS  T ime r ”  L M C5 5 5   d a tas h e e t,   F e b .   2 0 0 0   [ Re v ise d   Ju ly   2 0 1 6 ] .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n e   2 0 1 8   :   889     896   896   B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         Nu F a iza Ka sri   (N.  F .   Ka sri)   is  a   P h D   stu d e n t   a F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i   M a lay sia   a n d   a   f e ll o w   m e m b e o f   th e   In stit u te   of   Hi g h   Vo lt a g e   a n d   Hig h   Cu rre n t   (IV A T ).   He   re c e iv e d   th e   B.   M e c h a tro n ic.  E n g .   d e g re e   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay si a   in   2 0 1 1 ,   M .   S c   i n   El e c t.   En g .   a ls o   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay s ia  in   2 0 1 4 .   He   w a a p p o in ted   a a   p a rt  ti m e   lec tu re in   UiT M   P a sir  G u d a n g   f ro m   2 0 1 4 - 2 0 1 5   b e f o re   p u rsu in g   h is  P h stu d y .   He   h a b e e n   in v o lv e d   in   tes ti n g   a n d   c a li b ra ti o n   o f   h ig h   v o lt a g e   e q u ip m e n t,   in su latio n   d iag n o st ic  a n d   c o n su lt a n c y   p ro jec w it h   Ten a g a   Na sio n a Be rh a d   d a n   Re se a rc h   (T NBR).  His  re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   h ig h   v o lt a g e   in su latio n   d iag n o stic  a n d   c o - o r d in a ti o n ,   e lec tri c a d isc h a rg e s,  p o ly m e n a n o c o m p o sites   in su latin g   m a teria ls  a n d   in su lat o c o n d it io n   m o n it o rin g   a n d   f o o d   tec h n o l o g y   p ro c e ss .             Dr.  M o h a m e d   Afe n d i   M o h a m e d   P iah   ( M . A . M .   P iah )   is  a n   a ss o c iate   p ro f e ss o a F a c u lt y   o El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g i   M a la y sia   a n d   a   fe ll o w   m e m b e o f   th e   In stit u te   of   Hig h   V o lt a g e   a n d   Hi g h   Cu rre n (IV A T ).   H e   is  a lso   a   S ig n a to ry   o Hig h   V o lt a g e   T e stin g   a c c r e d it a ti o n   lab   o f   IS O/IEC  1 7 0 2 5 .   He   re c e iv e d   th e   B.   El e c t.   En g .   d e g r e e   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   in   1 9 8 6 ,   M .   S c   i n   P o w e S y ste m   f r o m   Un iv e rsit y   o f   S trath c l y d e ,   UK   in   1 9 9 0   a n d   P h in   Hig h   V o lt a g e   En g in e e rin g   f ro m   Un iv e r siti   T e k n o lo g M a lay sia   in   2 0 0 4 .   He   wa a p p o in ted   a a n   a ss istan d irec to (T e st  a n d   Ca li b ra ti o n   Div isio n o f   IV A T   f ro m   1 9 9 6 - 2 0 0 0   a n d   De p u ty   Dire c to o f   I V A T   f ro m   2 0 0 7 - 2 0 0 9 .   He   h a b e e n   in v o lv e d   i n   tes ti n g   a n d   c a li b ra ti o n   o f   h ig h   v o lt a g e   e q u ip m e n ts.   His  r e se a r c h   in tere sts  in c lu d e   h ig h   v o lt a g e   in su latio n   d iag n o stic  a n d   c o - o r d in a ti o n ,   e lec tri c a d isc h a rg e s,  p o ly m e n a n o c o m p o sites   in su latin g   m a teria ls   a n d   i n su lato r   c o n d it i o n   m o n it o ri n g .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.