I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   4 1 2 ~ 4 2 0   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 1 . pp 412 - 420           412       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   A t ec hnica l revie w of impl ement ed  pulsed e lectr ic f i eld  g enerato rs with  d iff ere nt  topo lo g ies       K rish na v eni S u bra m a ni S.  J er o lin M a ry   D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c En g i n e e r i n g ,   S r i   S i v a s u b r a ma n i y a   N a d a r   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 6 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Dec   1 5 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J an   9 ,   2 0 2 6       P u lse d   e lec tri c   field   tec h n o lo g y   (P EF se e k a p p li c a ti o n   i n   a   v a riety   o f   in d u stries ,   su c h   a fo o d   p ro c e ss in g ,   wa ste wa ter  trea tme n t,   a n d   b io m e d ica l   e n g in e e rin g ,   a it   p r o v id e a   n o n - th e rm a su b stit u te  fo c o n v e n t io n a th e rm a l   p a ste u riza ti o n   tec h n iq u e s.  Th e   P EF   g e n e ra to rs  a re   a n   in c re a sin g l y   imp o rtan t   c o m p o n e n o t h is  tec h n o lo g y   sin c e   it   n e c e ss it a tes   h ig h   v o lt a g e   i n   th e   ra n g e   o 2   k V/c m   to   1 0 0   k V/c m   in   f o o d   p ro c e ss in g   to   in a c ti v a te  th e   m icro o rg a n ism s.  Diffe re n P EF   p ro fil e a re   re q u ire d   b a se d   o n   d iffere n t   fo o d a n d   th e   ty p e   o m icro o rg a n ism p re se n i n   it .   T h e   siz e   o e x i stin g   P E F   p ro d u c e rs  a n d   sp a c e   li m it a ti o n a re   th e   m a jo c h a ll e n g e in   th is  tec h n o l o g y .   He n c e ,   th e re   is  a   g ro win g   n e e d   t o   d e v e l o p   lab o ra to r y - sc a le  P EF   g e n e ra to rs  to   stu d y   a n d   a n a ly z e   th e   P EF   e lec tri c a p ro fil e   fo t h e   sp e c ifi e d   a p p li c a ti o n s.   Wh il e   th e   sin g le  M OSF E P EF   g e n e ra to is  a p p r o p riate   fo h ig h   fre q u e n c y   a p p li c a ti o n s,  t h e   se ries   li n k e d   M OSF ET   P EF   g e n e ra to r ,   o n e   o th e   P E F s   p ro d u c e d   in   o u lab ,   is  fo u n d   e c o n o m ica l.   T h e   v o lt a g e   b o o st in g   c o n c e p is   u se d   to   d e v e lo p   1 . 6 2   k p u lse a 5 2   k Hz   fro m   1 2 0   DC  i n p u t.   Th is  p a p e r   m a jo rly   stu d ies   th e   c ircu it   t o p o lo g ies ,   sw it c h i n g   stra teg ies ,   a n d   o u t p u t   p e rfo rm a n c e s o P E F   g e n e ra to rs i m p lem e n ted   in   th e   lab o ra to r y .     K ey w o r d s :   E lectr o p o r atio n   Gen er ato r   MO SF E T   No n th er m al   Pu ls ed   elec tr ic  f ield   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Kr is h n av en i Su b r a m an i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,   Sri  S iv asu b r am an iy a   Nad ar   C o lleg o f   E n g in ee r in g   Kala v ak k am ,   C h en n ai,   T am il  Nad u   6 0 3 1 1 0 ,   I n d ia    E m ail: k r is h n av en is @ s s n . ed u . in       1.   I NT RO D UCT I O   E v er y o n y ea r n s   f o r   h ig h ly   n u tr itio u s   f o o d   th at  is   d elici o u s   an d   f r esh   at  all  s ea s o n s .   B u it  is   im p o s s ib le  f o r   f r esh   f o o d   r o u n d   th e   y ea r   d u e   to   s ea s o n al  c h an g es.  Hea in v o lv ed   in   t h er m al  f o o d   p r o ce s s in g   d eg r ad e   th n u tr itio n al   an d   o r g an o lep tic  q u ality   o f   f o o d   [ 1 ] .   Pu ls ed   elec tr ic  f ield   ( PEF)   is   th m o s attr ac tiv e   non - th e r m al  m eth o d   p r o v id i n g   s af an d   n u tr itio u s   f o o d .   T h is   in n o v ativ n o n - th er m a f o o d   p r eser v atio n   tech n iq u in ac tiv ates  en zy m e s   an d   b ac ter ia  in   f o o d   p r o d u cts  b y   s u b jectin g   th em   to   b r ief   b u r s ts   o f   h ig h   v o ltag elec tr ic  f ield s .   T h t ec h n iq u b eh in d   t h PEF  tech n o lo g y   is   k n o wn   as  elec tr o p o r atio n ,   a n d   it  is   p r o f o u n d l y   h elp f u to   f ield s   li k m icr o b i o lo g y   a n d   th e   p r ac t ice  o f   b io m e d icin d u e   to   its   co n tr o o v er   ce llu lar   p er m ea b ilit y   [ 2 ] - [ 7 ] .     T h o u tco m o f   elec tr o p o r atio n   d ep e n d s   o n   th elec tr ic  f i eld   th at  m ay   r esu lt  eith er   r ev er s ib le  o r   ir r ev er s ib le  elec tr o p o r atio n .   T h is   elec tr ic  p o ten tial  d e p en d s   o n   th wav ef o r m   s u ch   as  r ec tan g u lar ,   ex p o n e n tial ,   an d   s in u s o id al   p u ls es,  th at  d eter m in es  an d   in f lu en ce s   th tr an s m em b r an p o ten tials .   T h g eo m etr y ,   s ize,   an d   co m p o s itio n   o f   th ce ll,  as  well  as   th m ed iu m   co n d u ctiv ity ,   in f lu en ce s   th elec tr ic  f ield   d is tr ib u tio n   ac r o s s   th m em b r a n e.   T h er ef o r e,   o p tim izatio n   is   cr itical  in   en s u r in g   th r i g h t   elec tr o p o r atio n   ef f ec with o u t   ca u s in g   e x ce s s iv d am ag e   to   th ce ll  [ 8 ] - [ 1 0 ] .   R esear ch   s h o ws  PEF  p r o ce s s es  to   in ac tiv ate  m icr o b es  at  lo tem p er atu r es,  m in im izin g   th d elete r io u s   h ea ef f ec ts   o n   f o o d   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       tech n ica l revie w   o f imp leme n ted   p u ls ed   elec tr ic  field   g en e r a to r s   … ( K r i s h n a ve n i S u b r a ma n i )   413   T h liter atu r e   r ev iew  o n   t h is   m eth o d   clea r ly   s h o ws  th at  t h er is   n o   s p ec if ic  PEF  p r o f i le  to   in ac tiv ate   th e   m icr o o r g an is m s   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   PEF  also   f in d s   ap p licatio n s   in   waste  tr ea tm en t,  g en th er ap y ,   ce ll  f u s io n ,   d r u g   d eliv er y ,   a n d   ca n ce r   tr ea tm en t   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   T h er ef o r e,   th PEF  g en er ato r s   b ec o m v ital  p ar o f   th elec tr o p o r atio n   s y s tem ,   an d   th ey   ar o f   m an y   ty p es  [ 1 4 ] .   Desp ite  th eir   ef f ec tiv en ess   f o r   v ar io u s   ap p licatio n s ,   class ical   PEF  g en e r ato r s   h av s ev er al   d r awb ac k s .   E x is tin g   PEF  g en er ato r s   ar o f ten   ex p en s iv e ,   b u lk y ,   an d   lack   th f lex ib ilit y   to   ad ju s k ey   p ar am eter s   s u ch   as  p u ls wid t h ,   f r eq u e n cy ,   an d   v o ltag r an g with   p r ec is io n .   T h is   lim its   r esear ch er s   ab ilit y   to   ex p l o r d iv er s a p p licatio n   s ce n ar io s   a n d   co n d u ct  co s t - ef f ec tiv f ea s ib ilit y   s tu d ie s   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] ,   [ 1 7 ] .   T h er ef o r e,   th er is   n ee d   f o r   co m p ac t,  co s t - ef f icien t,  a n d   v er s atile  lab o r ato r y - s ca le  PEF  g en er ato r   t h at  ca n   r eliab ly   p r o d u ce   c o n tr o llab le   h ig h - v o ltag p u ls es  f o r   ex p er i m en tal  p u r p o s es.  Mo d er n   PEF  g en e r ato r s   ad d r ess   th ese  is s u es  b y   im p r o v in g   en er g y   e f f icien cy ,   en h an cin g   co n tr o o v er   p u ls p ar a m eter s ,   a n d   o f f er in g   g r ea ter   s ca lab ilit y   an d   af f o r d ab ilit y .   B u th PEF  g en e r ato r s   ca n   co n ce n tr ate   o n e   o r   two   p ar a m eter s ,   an d   it  is   n o t   p o s s ib le  to   en h an ce   ea ch   in d iv id u al  p ar a m eter .   T h u lasi d as  et  a l.   [ 1 8 ]   s u g g ested   a n   ex p e r im en tal  s et  u p   t o   o v er co m e   th e   lim itatio n s   o f   Ma r x   g e n er ato r   an d   s im ilar ly   th c o m p ac tn ess   is   im p r o v e d   in   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] ,   a n d   p u ls wid th   is   r ed u ce d   in   [ 2 1 ] .   T h is   p ap er   in v esti g ates  s m al s ca le  PEF  g en er ato r s   aim ed   to   r ed u ce   th e   co s t,   en h an ce   th co m p ac tn ess   an d   elev ate  v o ltag lev el.   Du to   d iv er s elec tr ical  p ar am eter s   ex p ec ted   to   in ac tiv ate  th e   m icr o o r g an is m ,   th r ee   s u ch   k in d   o f   PEF  g en er ato r s   ar e   d etailed   i n   th is   a r ticle.   T h e   b asic  th e o r y   an d   th e   ex is tin g   PEF  g e n er ato r s   ar e x p lain ed   in   s ec tio n   2   an d   th e   im p lem en ted   s m all  s ca le  PEF  g en er at o r s   b ased   o n   s o lid   s tate  d ev ices a r d etailed   in   s ec tio n   3 .       2.   DE V E L O P M E N T I P E F   G E NE R AT O R S   T r ad itio n al  f o o d   p r o ce s s in g   P E g en er ato r s   g e n er ate  h ig h   i n s tan tan eo u s   v o ltag e/c u r r en an d   h en ce   r eq u ir co m p o n e n ts   to   with s ta n d   h ig h   v o ltag an d   h ig h   cu r r en t.  L ater ,   f ew  m o r elec tr ic al  p ar am eter s   s u ch   as  p u ls f r eq u en cy ,   tr ea tm en t tim e,   p u ls wid th ,   an d   tr ea tm e n ch am b er   d esig n ,   h av b ee n   f o u n d   u s ef u in   th e   PEF  f o o d   t r ea tm en t.  I m p r o v e m en ts   in   PEF  g en e r ato r s   to   m ee s p ec if ic  d em an d s   at  an   af f o r d ab le   co s an d   s ize  h av b ee n   d e v elo p e d ,   wh ich   ar s u itab le  f o r   PEF  f o o d   p r o ce s s in g .   T h elec tr ic  f iel d   in ten s ity   ca n   b e   in cr ea s ed   b y   ad ju s tin g   t h d is tan ce   b etwe en   th f o o d   ch am b er   elec tr o d es.  T h c h am b er   m u s b co n s tr u cte d   s u ch   th at  th elec tr ic  f ield   d e v elo p ed   i n s id th ch am b er   s h o u ld   b h o m o g e n eo u s   ac r o s s   th en tire   ac tiv e   r eg io n .     2 . 1 .     B a s ic  c o m po nents o f   P E F   g ener a t o r   T h tr ad itio n al  PEF  p r o ce s s in g   s y s tem   wh ich   is   s h o wn   in   F ig u r 1 ,   is   s im p le  h av in g   h i g h   v o ltag e   s u p p ly ,   s to r ag d ev ice,   s witch ,   an d   tr ea tm en ch am b e r   [ 9 ] .   PEF  g en er ato r s   ar class if i ed   as  ON  s witch es   an d   ON/OFF  s w itch es.  T h ON  s witch es  lik th y r atr o n ,   i g n itro n ,   g as  s p ar k   g ap s ,   an d   t r ig atr o n   p r o v i d th d is ch ar g p ath   f o r   th elec tr ical  en er g y   f r o m   s to r ag d ev ice  to   lo ad .   T h class ical  ON  s wit ch es  h av d em er its   lik lim ited   p u ls f r eq u en cy ,   m o r co m p lex ity   i n   th tr ig g er in g   cir c u its ,   s witch in g   ch ar ac ter is tics   o f   th s witch es,  an d   lim ited   en er g y   p er   p u ls e.   T h ON/OFF  s wi tc h es  d ev elo p ed   in   r ec e n y ea r s   p r o v id f lex i b le   co n tr o o n   th elec tr ical  en er g y   d is ch ar g e.   I n s u lated   g ate  b ip o lar   tr an s is to r   ( I GB T ) ,   T h y r i s to r ,   an d   MO SF E T   ar f ew  ex am p les.           Fig u r 1 .   Gen e r al  b lo c k   d iag r a m   o f   h i g h   v o ltag p u ls g en er ato r         2 . 2 .     B a s ic  hig h v o lt a g circ uits   I n itially ,   th b asic  R C   an d   R L C   c ir cu its   ar ad o p ted   in   th PEF  f o o d   p r o ce s s in g   as  s h o wn   in     Fig u r es  2 ( a )   an d   2 ( b )   r esp ec ti v ely .   T h e   ch ar g in g   v o ltag e   ca n   b i n cr ea s ed   u p   to   6 0   k V.   T h v alu e   o f   ea ch   co m p o n en t d eter m in es th s h a p o f   th g en e r ated   p u ls an d   s o   it is   b as ically   ca lled   p u ls e   f o r m in g   n etwo r k   ( PF N) .   T h s im p lest   PF is   t h R C   cir cu it  wh er th ca p ac ito r   is   ch ar g ed   t o   h ig h   v o ltag e   an d   th e n   d eliv er e d   to   th f o o d   ch am b er .   B u th ef f icien cy   o f   R L C   cir cu it  is   h ig h er   th a n   th e   R C   cir cu it,  ar o u n d   4 0 - 5 0 wh il e   th R C   cir cu it  h as  o n ly   3 8 %   [ 2 2 ] .   T h o u g h   th cir cu it  is   s im p le,   it  h as  f ew  ch allen g e s   lik h ig h   s u p p ly   v o ltag a n d   th er ef o r e   co m p o n en ts   s h o u ld   b e   d esig n e d   to   wit h s tan d   th e   h ig h er   v o ltag e .   T h is   m ak es  th e   cir cu it   b u lk ier .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   412 - 4 2 0   414       ( a)   ( b )     Fig u r 2 .   T y p ical  h ig h   v o ltag e   p u ls g en er at o r :   ( a)   R C   cir cu i t a n d   ( b )   R L C   cir cu it          2 . 3 .    H i g v o lt a g pu ls g ener a t o ba s ed  o n M a rx   c ells   Ma r x   ty p e   g e n er ato r s   h av b ee n   d ev el o p ed   as  PEF  g en e r a to r s   wh er t h h ig h er   o u tp u v o ltag is   o b tain ed   with o u in c r ea s in g   s u p p ly   v o ltag e   an d   th cir c u it  d iag r am   is   s h o wn   in   Fig u r 3   [ 2 3 ] .   T h e   ca p ac ito r s   ar ch ar g ed   in   p ar allel  an d   th s am ca p ac ito r s   ar e   co n n ec ted   in   s er ies  wh ile  d is ch ar g in g   th r o u g h   th e   s witch es.  Sp ar k   g ap   is   u s ed   as   ac tiv s witch es  in   th e   f ir s v e r s io n   o f   Ma r x   g en e r ato r s   an d   t h ese  ac as  v o ltag e   lim itin g   s witch es.  L ater ,   s p ar k   g ap s   ar r e p lace d   b y   s em ico n d u ct o r   s witch es  lik T h y r is to r ,   MO SF E T ,   an d   I GB T ,   d u to   th eir   ad v a n tag es  [ 2 3 ] .   B ased   o n   th b asic  to p o lo g ies  an d   th ap p licatio n ,   th e   d er iv ed   s o lid   s tate  PEF g en er ato r s   h av b ee n   d ev elo p ed   an d   f ew  o f   th em   a r illu s tr ated   in   th is   ar ticle.           Fig u r 3 .   Ma r x   h ig h   v o ltag p u ls g en er ato r       3.   H ARDWA R E   I M P L E M E N T AT I O O F   P E F   G E N E RA T O RS    So lid - s tate  d ev ices  lik MO S FET s   p r o v id h ig h   s p ee d   a n d   f ast  s witch in g   o f   h ig h   v o lt ag es  [ 1 0 ] .   MO SF E T s   ar av ailab le  with   h ig h er   s witch in g   f r eq u e n c y   with   less   co m p lex   d r iv in g   cir cu its .   B u t h e   v o ltag e/cu r r e n r atin g   o f   th in d iv id u al  MO SF E T   is   lim ited   to   f ew  1 0 0   V/1 0   A.   So ,   th is   c an   b in c r ea s ed   b y   co n n ec tin g   MO SF E T s   in   s er ie s   an d   p ar allel.       3 . 1 .     P E F   g ener a t o ba s ed  o s er ies - co nn ec t ed   M O SF E T s   B y   u s in g   s er ies  co m b in atio n   o f   p o wer   MO SF E T s   to   s u p p o r h i g h er   v o ltag es,  th e   PEF  g en er ato r   ca n   b d esig n ed   to   g en er ate  t h n ec ess ar y   v o ltag at  r ea s o n ab le  co s u s in g   m ass - p r o d u ce d   d ev ices  [ 2 4 ] ,   [ 25 ].   Su ch   ty p o f   PEF  g en er ato r   is   ec o n o m ical  an d   s im u la ted   as  s h o wn   in   Fig u r 4 .   T h s witch in g   lo s s   is   r ed u ce d   f o r   s er ies  MO SF E T s   b ec au s th s witch es  ar s i m u ltan eo u s ly   tu r n ed   ON  an d   OFF  wi th   v o ltag s h ar ed   ev e n ly .   Als o ,   s in ce   th v o ltag is   s h ar e d   d y n am ica lly   ac r o s s   ea ch   d ev ice,   t h er m al  m an ag em e n is   g r ea tly   h a n d led .   R eg ar d in g   th co m p o n en t - lev el   co n s tr ain ts ,   th ca p ac ito r s   m u s b a b le   to   with s tan d   h i g h   v o ltag ac r o s s   th MO SF E T ,   g ate  s o u r ce   v o ltag e   s h o u ld   n ev er   ex ce e d   2 0   V,   a n d   ea c h   MO SF E T s   v o ltag r atin g   lim its   s tack in g ,   an d   t h co llectiv s tack ed   d ev ices sh o u ld   with s tan d   h ig h   v o ltag e   [ 2 4 ] .   I n   th is   d esig n ed   cir cu it,  th s o u r ce   im p ed an ce   m ai n tain ed   as  2 0     p lay s   an   im p o r tan r o le  in   f ix in g   th wav esh ap o f   th o u tp u v o ltag e.   I n   th s u g g ested   cir cu i t,  wh ich   u s es  I R F7 4 0 ,   4 0 0   V,   an d   4 0   ar p u in   s er ies  to   p r o d u ce   5 0 0   s q u a r p u ls es.  I t   is   im p o r ta n to   l ea v s af ety   b u f f er   f o r   th e   m ax im u m   b lo ck i n g   v o ltag o f   th e   MO SF E T s   b ec au s th cir cu it  c o m p o n en ts   a r n o o p tim al.   T h h a r d war e   im p lem en tatio n   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       tech n ica l revie w   o f imp leme n ted   p u ls ed   elec tr ic  field   g en e r a to r s   … ( K r i s h n a ve n i S u b r a ma n i )   415   s h o wn   in   Fig u r 5   with   its   o u tp u v o ltag e   [ 2 6 ] .   T h ci r cu it  is   test ed   with   1 2 0   V   as  in p u an d   h a v m ea s u r ed   1 0 6   as  o u tp u t.  T o g eth e r   with   th 7 4 AC 1 4   Sch m itt  tr ig g er ,   th T SC 4 2 6   d r iv er   I C   ac tiv ates  th g ate  o f   th lo west  MO SF E T .   T h T SC 4 2 6   co n v er ts   T T L   in p u in to   o u tp u ts   with   h ig h   v o ltag an d   cu r r en t.  T h m ass - p r o d u ce d   s witch es  ar r estrict ed   b ec au s o f   th e   n ee d   f o r   is o latio n   b etwe en   g ates  an d   th e   lim ited   with s tan d   v o ltag lev els  MO SF E T   p o w er   an d   tr ig g er   cir cu it.  T h s y n ch r o n izatio n   o f   g ate  p u ls es  m u s b p r o p er ly   m ain tain ed   b y   ch o o s in g   th e x ter n al  g ate   s o u r ce   ca p ac itan ce s .           Fig u r 4 .   C ir cu it d iag r am   o f   s er ies   MO SF E T           ( a)   ( b )     Fig u r 5 .   E x p er im e n tal  s et  u p   o f   ( a)   s er ies M OSFET s   an d   ( b )   o u tp u t v o ltag e       T h ca p ac itan ce   v al u es  f o r   t h d esig n e d   cir c u it  ar e   9 9 0   p F,  4 9 5   p F ,   an d   3 3 0   p F ,   r e s p ec tiv ely .   T h o u g h   th co m p lex ity   ex is ts   in   th d esig n   o f   d r iv er   cir cu it  in   s er ies  co n n ec ted   MO SF E T s ,   it  i s   ec o n o m ical.   T h s in g le  p o wer   MO SF E T   co u ld   b e   u s ed   to   ac h iev e   th n ec ess ar y   h ig h   v o ltag an d   at  t h s am tim e ,   th e   d r iv er   cir cu it  b ec o m es  s im p le.   Ho wev er ,   it  n ee d s   u n iq u e ,   s p ec ially   d esig n ed   s o lid - s tate  d ev ices  wh er s p ec if icatio n s   m u s t b tak en   i n to   ac co u n t w h en   th d ev ices  wer b ein g   m a n u f ac tu r ed .   T h e   p er f o r m an ce   o f   th s er ies  MO SF E T s   ca n   b ev id e n in   th b alan cin g   o f   v o ltag e,   h ig h   s p ee d   s witch in g ,   th p er f o r m an ce   n o ted   u p   to   1 5 0 0   V ,   an d   f in ally   t h r eli ab ilit y   o f   th s er ies s tack   [ 2 4 ] .     3 . 2 .     H i g h v o lt a g pu ls g ener a t o us ing   s ing le  M O SF E T   W h en   MO SF E T s   ar co n n ec ted   in   s er ies,  tr ig g er in g   th em   s im u ltan eo u s ly   ca n   p r esen s ev er al   ch allen g es  an d   d r aw b ac k s .   I f   n o p r o p er l y   d r iv en ,   s o m M OSFET s   m ig h n o s witch   f u lly   ON  o r   OFF  at  th e   s am tim e,   ca u s in g   u n eq u al  co n d u ctio n ,   h ig h e r   p o wer   lo s s es,  o r   s lo s witch in g   tr an s itio n s .   I d ea lly ,   th v o ltag d r o p s   ac r o s s   ea ch   M OSFET   s h o u ld   b eq u al,   b u in   p r ac tice,   d u to   d e v ice  v ar iatio n s   an d   th g ate   d r iv ch ar ac ter is tics ,   th v o lta g ca n   b u n ev en l y   d is tr ib u te d .   I f   th v o ltag s h ar in g   is   n o t   p r o p e r ly   b alan ce d ,   s o m MO SF E T s   m ig h ex p er ien ce   ex ce s s iv v o ltag s tr es s ,   wh ich   co u ld   lead   to   b r ea k d o wn   o r   f ailu r o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   412 - 4 2 0   416   th o s d ev ices.  So ,   it  wo u ld   b p r e f er ab le  to   d esig n   P E g en er ato r   with   s in g le  M OSFET .   T h cir cu it  d iag r am   is   g iv e n   in   Fig u r e   6 ,   i n   wh ich   s in g le  h ig h   v o ltag MO SF E T   is   s e lecte d   an d   tr ig g er ed   p r o p er ly   [ 2 7 ] .     T h is   wo r k   c o n ce n tr ates  o n   th m ain   s witch   s elec tio n   to   g et   th r eq u ir ed   p u ls es  with   s u itab le  d r iv e r   b y   tak i n g   i n to   ac c o u n t   o f   th co m p ac tn ess .   T h er e f o r e,   an   e x tr em ely   f ast  R M OSFET   MO SF E T - I XZ R 0 8 N1 2 0 B   b y   I XYs  h as  b ee n   ch o s en   an d   it  h as  wid e   r an g e   o f   f ea tu r es   th at  h as  o v e r - d o m i n ated   th e   u s e   o f   o th e r   co n v en tio n al  MO SF E T s .   T h c o o MO S TM   is   th id ea s o lu tio n   to   m ee t o d ay s   co n tin u o u s ly   in cr ea s in g   en er g y   d e m an d s   wi th   ap p r ec iab le  p r ice/p er f o r m a n ce   r atio .             Fig u r 6 .   C ir cu it d iag r am   o f   s in g le  MO SF E T   PEF g en er ato r         T h DE I C 4 2 0   d r iv e r   r u n s   o n   an   1 8   s u p p ly .   T h p u ls ar   te s ted   at  o u r   lab o r ato r y   at  1 2 0   V,   th clo c k   s ig n al  g en er ated   b y   MC7 4 I C 1 4 ,   th im p lem e n ted   cir cu it ,   an d   th o u t p u o f   th c o m p a ct  p u ls g en er ato r   cir cu it  is   s h o wn   in   Fig u r 7   [ 2 7 ] .   I n   ter m s   o f   o u tp u p er f o r m an ce   o f   th ab o v MO SF E T ,   t h f o llo win g   wer e   n o ted     h i g h   s witch in g   s p ee d   an d   f r eq u en cy ,   cu r r e n an d   v o ltag h an d lin g   ca p ab ilit y ,   v er y   s h o r p u ls wid th   d u to   f ast  r esp o n s e,   an d   f in ally   co m p ac an d   ef f icien o p er atio n   [ 2 7 ] .   As  th v o ltag ac r o s s   th s in g le   MO SF E T   s h o u ld   b e   as  s am as  th in p u v o lta g f o r   th e   P E ap p licatio n ,   th v o ltag s tr ess   o n   th MO SF E T   is   h ig h er   wh ich   i n   tu r n   r eq u ir e s   p r o p er   p r o tectiv e   s witch .             ( a)   ( b )     Fig u r 7 .   E x p er im e n tal  s et  u p   o f   ( a)   s in g le   MO SF E T   an d   ( b )   o u tp u v o ltag       3 . 3 .     Ca s ca ded M O SFET b a s ed  P E F   g ener a t o   Po wer   d ev ices  ca n   b d r i v en   i n   s er ies  u s in g   g ate - s id tech n iq u es  th at  u s d y n am ic  clam p i n g   [ 4 ] ,   [ 5 ] ,   o r   o p tim ize  th d r iv in g   cir cu it  [ 6 ] ,   [ 2 8 ] ,   to   s y n ch r o n ize  th p u ls es  an d   co r r ec f o r   th d if f er en ce   in   s witch in g   tim e.   Gate   s id v o ltag e   b ala n cin g ,   wh ich   in clu d es  d v /d t   an d   d i/d t   co n tr o [ 3 ] ,   [ 2 9 ] ,   ac tiv o v er v o ltag e   p r o tectio n   b y   d y n a m ic  clam p   cir cu its   [ 4 ] ,   h ig h   p r ec is io n   g ate  d r iv tim in g ,   ca s ca d ed   s y n ch r o n izatio n   [ 2 8 ] ,   an d   tim e - d elay   c o m p e n s atio n   [ 2 9 ] ,   e n co m p ass es  th n ew  t ec h n iq u e   o f   co n n ec tin g   MO d ev ices  in   s er ies.   T h p r o p o s ed   b lo ck   d iag r am   a n d   th cir c u it d iag r am   ar s h o wn   in   Fig u r 8   [ 3 0 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       tech n ica l revie w   o f imp leme n ted   p u ls ed   elec tr ic  field   g en e r a to r s   … ( K r i s h n a ve n i S u b r a ma n i )   417   T h d r ain   o f   th p o wer   MO SF E T   M 1   i s   co n n ec ted   to   th s o u r ce   o f   th p o wer   MO SF E T   M 2 .   I n   g en er al,   th g ates  o f   M 1   an d   M 2   ar e   co n n ec ted ,   an d   th s am co n tr o s ig n al  is   s h ar ed .   B u t,  in   th p r o p o s ed   PEF  g en er ato r ,   t h g ate  o f   M 1   is   s ep ar ated   f r o m   th at  o f   M 2   an d   th e y   h a v th eir   o wn   co n tr o s ig n al.   T h e   h ar d war cir cu it is   d ev elo p ed   an d   s h o wn   in   Fig u r 9   [ 3 0 ] .   A   2 0     r esis to r   is   co n n ec ted   in   s er ies with   1 0   µH   f er r ite  co r i n d u ct o r   as  s o u r ce   in d u cto r   L S .   Ad d itio n ally ,   th p o wer   MO SF E T   M 1 ' s   g ate  ca p ac itan ce   C igs , 1   an d   in p u t c ap ac itan ce   o f   1 0   n F a r e   u s ed   in   p ar allel.     T h MO SF E T s   I R FP 1 5 0   an d   I R F5 4 0   ar e   u s ed   as  d r iv i n g   M OSFET s   an d   p o wer   MO SF E T s   M 1 ,   M 2   r esp ec tiv ely .   T h h ig h   d i/ d t r a tin g   o f   th s o u r ce   in d u cto r   a n d   h ig h   s witch in g   f r eq u e n cy   o f   5 2   k Hz  en h a n ce   th e   p u ls v o ltag m ag n itu d f r o m   th g iv en   1 2 0   DC .   At  th is   p u ls f r eq u en c y ,   th p u ls wid th   an d   d u ty   c y cle   ar ad ju s tab le  an d   1 . 2   μs   is   u s ed   in   o u r   ex p er im en t B y   ap p ly in g   PEF  f o r   3 0   s ,   th e   co lo n y   f o r m in g   u n its   ar e   tr em en d o u s ly   r ed u ce d   a n d   th e   ce ll  v iab ilit y   r ec ed ed   f r o m   7   l o g   to   1 . 1   lo g   s ca les  [ 3 0 ] .   I is   p o s s ib le  to   ch an g th co n tr o p u ls wid th   an d   f r e q u en cy   b y   s im p ly   r ep r o g r a m m in g   th PIC 1 8 F2 5 5 0 .     I n cr ea s in g   th DC   in p u v o lta g alo n g   t h p r o p er   s o u r ce   in d u cto r   d esig n   is   an   alter n ativ e   m eth o d   o f   r aisi n g   th o u tp u v o ltag e.   As  r esu lt,  th c o n s tr u cted   h i g h   v o ltag p u ls g en er at o r   m ak es  it  s im p le  to   m o d u lar ize  a n d   alter   t h p u ls p ar am eter s .   T h en er g y   d eliv er ed   p er   s ec o n d   i n cr ea s es  with   f r eq u en cy   an d   th ca p ab ilit y   o f   th e   o u tp u t v o lta g is   d eter m in ed   b y   th s o u r ce   i n d u cto r   v alu [ 3 0 ] .       ( a)     ( b )       Fig u r 8 .   C ascad ed   MO SF E T   b ased   PEF g en er ato r ( a)   b l o c k   d iag r am   an d   ( b )   ci r cu it d iag r am           ( a)   ( b )     Fig u r 9 .   Har d war im p lem e n tatio n   o f   ( a )   t wo   s tag PEF g e n er ato r   a n d   ( b )   o u tp u v o ltag e       4.   DIS CU SS I O N   Fo r   b io l o g ical  ap p licatio n s ,   r e d u cin g   th e   p u ls wid th   an d   r a is in g   th p u ls r e p etitio n   r ate   co u ld   also   b o o s en er g y   ef f icien cy .   I n   t h im p lem en ted   s er ies - co n n ec t ed   MO SF E T   cir cu it,  th f ee d b ac k   r esis to r   ca n   b ch an g ed   to   ch a n g th o u t p u p u ls wid th .   I is   f o u n d   th at  th p u ls f alls   an d   r is tim es  w i ll  n o s ig n if ican tly   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   412 - 4 2 0   418   alter   wh en   th p u ls wid th   is   ad ju s ted   f r o m   3 8   n s   to   7   µs.  T h p u ls wid th   is   o n o f   th i m p ar ted   p a r am eter s   in   PEF  tech n o lo g y   a n d   d if f er en f o o d s   r eq u ir e   d if f er en t   p u ls wid th s   as  d is cu s s ed   in   [ 1 0 ] ,   [ 1 5 ] [ 1 6 ] .   So ,   it   wo u ld   b b etter   if   s in g le  s o u r ce   with   v a r iab le  p u ls g e n er atio n   an d   s in g le  MO SF E T   PEF  g en er ato r   is   d ev elo p e d .   I n   th ci r cu it,  th e   DE I C 4 2 0   d r i v er   r u n s   o n   an   1 8   s u p p ly ,   wh ile  th MCIC7 4 AC 1 4   r u n s   o n   5   V   s u p p ly .   B y   ch a n g in g   th f ee d b ac k   r esis to r   f r o m   5 0 0     t o   1 0 0   k ,   th e   p u ls wid th   c o u ld   b e   ch an g ed   t o   p r o d u ce   p u ls es th at  v ar y   f r o m   4 0   n s   to   7   µs.    Gr en ier ' s   h ig h   v o ltag p u ls g en er ato r   [ 3 1 ]   m a d u s o f   M OSFET s   co u p led   in   s er ies.  H o wev er ,   i n   o r d er   to   g en er ate  t h h i g h   v o ltag p u ls es,  lar g in p u v o ltag is   n ee d ed .   B u t,  wh e n   t h in p u v o ltag is   b etwe en   3 0   an d   1 2 0   DC ,   th im p lem en ted   ca s ca d ed   M OSFET   PEF  g en er ato r   g en e r ates  h ig h   o u tp u t   v o ltag b etwe en   4 0 0   a n d   1 . 6   k V ,   r esp ec tiv ely .   T h s o u r c in d u cto r   p la y s   a   m ajo r   r o le   to   ac co m p lis h   t h is .   Ad d itio n ally ,   b y   in cr ea s in g   th p u ls len g th   an d   f r eq u en cy ,   m o r elec tr ical  en er g y   ca n   b tr an s f er r ed   to   th f o o d   p r o d u ct.     So lid - s tate  PEF  g en er ato r s   h av d em o n s tr ated   s ig n if ican i m p r o v e m en ts   o v er   class ical  P E s y s tem s   in   ter m s   o f   p r ec is io n ,   ef f icien cy ,   an d   o p er atio n al  f lex i b ilit y .   B y   u tili zin g   ad v an ce d   s em ic o n d u ct o r   s witch in g   d ev ices  s u ch   as  I G B T s   an d   MO SF E T s ,   s o lid - s tate  d es ig n s   en ab le  p r ec is co n tr o o f   p u ls wid th ,   f r eq u en cy ,   an d   am p litu d e,   p r o d u cin g   h ig h ly   co n s is ten p u ls s h ap es  with   m in im al  jitt er .   T h is   r esu lts   in   g r ea ter   r ep r o d u cib ilit y   an d   m o r u n if o r m   tr ea tm en o u tco m es.  I n   c o n tr ast,  class ical  PE g en er ato r s ,   wh ich   o f ten   r ely   o n   s p ar k   g ap s ,   th y r atr o n s ,   o r   m ec h an ical  s witch es,  ten d   t o   ex h ib it  v ar iab ilit y   in   p u ls tim in g   an d   s h ap e,   lim itin g   p r o ce s s   ac cu r ac y .   Fro m   m ain ten an ce   p er s p ec ti v e,   s o lid - s tate  d esig n s   o f f er   lo n g er   co m p o n e n life tim es a n d   lo wer   s er v icin g   n ee d s ,   wh ile  class ical   s y s tem s   s u f f er   f r o m   f aster   wea r   o f   d is ch ar g co m p o n e n ts .   Mo r eo v er ,   s o lid - s tate  PEF  g e n er ato r s   p r o v id e   ea s y   p r o g r a m m ab ilit y   f o r   d if f e r en tr ea tm en r eg im es,  m a k in g   th em   h ig h ly   ad a p tab le  f o r   r esear ch   ap p licatio n s ,   wh e r ea s   class ica s y s tem s   o f ten   r eq u ir h ar d war m o d if icatio n s   to   c h an g e   p ar a m eter s .   Ov er all,   th im p r o v e d   r eliab ilit y ,   co m p ac tn ess ,   an d   s af ety   f ea tu r es  o f   s o lid - s tate  PEF  g en er ato r s   co n tr ib u te  to   b etter   ex p er im en tal   co n tr o a n d   r ed u ce d   o p er atio n al  co s ts ,   wh ile  s till   ac h iev in g   e q u al  o r   s u p er io r   p r o ce s s   o u tco m es c o m p a r ed   to   t h eir   class ical  co u n ter p ar ts .       5.   CO NCLU SI O N   I n   co n clu s io n ,   s ig n if ican ad v an ce m en ts   in   PEF  g en er at o r   tech n o lo g y   h av e   g r o win g   d em a n d   ac r o s s   v ar io u s   in d u s tr ies,  in c lu d in g   f o o d   p r o ce s s in g ,   b io m ed ical  en g in ee r in g ,   a n d   wastewate r   tr ea tm en t.   Ad d itio n ally ,   in n o v atio n s   in   m o d u lar   d esig n s   an d   en er g y   r ec o v er y   s y s tem s   h av m ad e   th ese  g en er ato r s   m o r e   ad ap tab le  a n d   a f f o r d ab le,   m ak in g   th e m   in c r ea s in g ly   ac c ess ib le  f o r   b o th   r esear c h   a n d   in d u s tr ial - s ca le  ap p licatio n s .   Fu r th e r m o r e ,   ad v an ce m en ts   in   m ater ials   an d   d esig n   h a v co n tr ib u te d   to   s y s tem s   th at  ar m o r e   d u r ab le,   r eliab le,   an d   ea s ier   t o   m ain tain .   As  th ese  tech n o l o g ical  im p r o v em e n ts   co n tin u e,   PEF  s y s tem s   ar b ec o m in g   m o r v iab le  f o r   wid r an g o f   ap p licatio n s ,   o f f er in g   n o n - th er m al,   e n v ir o n m en tally   f r ie n d ly   alter n ativ to   tr ad itio n al   p r o c ess in g   m eth o d s .   I n   th is   s tu d y ,   we  h av e   ev alu ated   th e   cir cu it  to p o l o g ies  an d   o u tp u p er f o r m an ce   o f   s er ies  co n n ec ted   MO SF E T s ,   s in g le  MO SF E T an d   ca s ca d ed   MO SF E T s .   E ac h   o f   t h e   g en er ato r s   h av th eir   o wn   ad v an tag es  an d   s er ies  co n n ec ted   MO SF E T s   is   m o r ec o n o m ical  th an   o th er   two ,   s in g le  MO SF E T   PEF  g en er ato r   f in d s   m o r co m p ac t n ess   an d   ca s ca d ed   PEF  g en er ato r   b o o s ts   m in im u m   v o ltag to   h ig h er   v o ltag e.         F UNDING   I NF O R M A T I O   T h au th o r s   wo u ld   lik to   ap p r ec iate  Sri  Siv asu b r am a n iy a   Nad ar   T r u s t,  C h en n ai  f o r   f u n d in g   t h is   p r o ject  an d   s u p p o r t p r o v id e d   t h r o u g h o u t th p r o ject.         AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Kr is h n av en i   Su b r a m an i                               S.  J er o lin Ma r y                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       tech n ica l revie w   o f imp leme n ted   p u ls ed   elec tr ic  field   g en e r a to r s   … ( K r i s h n a ve n i S u b r a ma n i )   419   CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T   Data   a v aila b i lit y   is   n o t   a p p li ca b le   t o   t h is   p ap er   as   n o   n e d a t w er cr ea te d   o r   an al y z e d   i n   t h is   s t u d y .       RE F E R E NC E   [ 1 ]   S .   H .   Jay a r a m ,   S t e r i l i z a t i o n   o f   l i q u i d   f o o d b y   p u l se d   e l e c t r i c   f i e l d s,”   I EEE  E l e c t ri c a l   I n s u l a t i o n   Ma g a zi n e ,   v o l .   1 6 ,   n o .   6 ,     p p .   1 7 2 5 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 5 7 . 8 8 7 6 0 1 .   [ 2 ]   D .   M i k l a v c i c ,   N e t w o r k   f o r   d e v e l o p men t   o f   e l e c t r o p o r a t i o n - b a se d   t e c h n o l o g i e s   a n d   t r e a t m e n t s:   C O S TD 1 1 0 4 ,   J o u rn a l   o f   Me m b r a n e   Bi o l o g y ,   v o l .   2 4 5 ,   n o .   1 0 ,   p p .   5 9 1 5 9 8 ,   2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 2 3 2 - 0 1 2 - 9 4 9 3 - 8.   [ 3 ]   M .   B .   S a n o ,   R .   E.   N e a l ,   P .   A .   G a r c i a ,   D .   G e r b e r ,   J .   R o b e r t s o n ,   a n d   R .   V .   D a v a l o s,   T o w a r d t h e   c r e a t i o n   o f   d e c e l l u l a r i z e d   o r g a n   c o n st r u c t u si n g   i r r e v e r si b l e   e l e c t r o p o r a t i o n   a n d   a c t i v e   m e c h a n i c a l   p e r f u s i o n ,   Bi o Me d i c a l   E n g i n e e r i n g   O n l i n e ,   v o l .   9 ,   n o .   8 3 ,   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / 1 4 7 5 - 9 2 5 X - 9 - 8 3 .   [ 4 ]   S .   C o r o v i c ,   I .   La c k o v i c ,   P .   S u st a r i c ,   T.   S u st a r ,   T .   R o d i c ,   a n d   D .   M i k l a v c i c ,   M o d e l i n g   o f   e l e c t r i c   f i e l d   d i st r i b u t i o n   i n   t i ss u e s   d u r i n g   e l e c t r o p o r a t i o n ,   B i o Me d i c a l   En g i n e e ri n g   O n l i n e ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / 1 4 7 5 - 9 2 5 X - 12 - 1 6 .   [ 5 ]   C .   B e r t a c c h i n i ,   P .   M .   M a r g o t t i ,   E.   B e r g a mi n i ,   A .   Lo d i ,   M .   R o n c h e t t i ,   a n d   R .   C a d o ss i ,   D e s i g n   o f   a n   i r r e v e r s i b l e   e l e c t r o p o r a t i on  sy st e m   f o r   c l i n i c a l   u se ,   T e c h n o l o g y   i n   C a n c e r   R e se a rc h   a n d   T r e a t m e n t ,   v o l .   6 ,   n o .   4 ,   p p .   3 1 3 3 2 0 ,   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 7 7 / 1 5 3 3 0 3 4 6 0 7 0 0 6 0 0 4 0 8 .   [ 6 ]   G .   M .   W h i t e si d e s,  E .   O st u n i ,   S .   Ta k a y a m a ,   X .   Ji a n g ,   a n d   D .   E .   I n g b e r ,   S o f t   l i t h o g r a p h y   i n   b i o l o g y   a n d   b i o c h e mi st r y ,   A n n u a l   Re v i e w   o f   Bi o m e d i c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   3 ,   p p .   3 3 5 3 7 3 ,   2 0 0 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 6 / a n n u r e v . b i o e n g . 3 . 1 . 3 3 5 .   [ 7 ]   S .   K r i sh n a v e n i ,   R .   S u b h a s h i n i ,   a n d   V .   R a j i n i ,   I n a c t i v a t i o n   o f   b a c t e r i a   s u s p e n d e d   i n   w a t e r   b y   u s i n g   h i g h   f r e q u e n c y   u n i p o l a r   p u l se   v o l t a g e ,   J o u rn a l   o f   Fo o d   Pr o c e ss E n g i n e e ri n g ,   v o l .   4 0 ,   n o .   6 ,   p .   e 1 2 5 7 4 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 1 / j f p e . 1 2 5 7 4 .   [ 8 ]   R .   N .   A r sh a d   e t   a l . ,   E l e c t r i c a l   s y st e ms  f o r   p u l s e d   e l e c t r i c   f i e l d   a p p l i c a t i o n s   i n   t h e   f o o d   i n d u s t r y :   a n   e n g i n e e r i n g   p e r s p e c t i v e ,   T ren d i n   F o o d   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 0 4 ,   p p .   1 1 3 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t i f s. 2 0 2 0 . 0 7 . 0 0 8 .   [ 9 ]   E.   A.   M a g e d   a n d   A .   H .   A mer  Ei ss,   P u l se d   e l e c t r i c   f i e l d f o r   f o o d   p r o c e ssi n g   t e c h n o l o g y ,   i n   S t r u c t u r e   a n d   Fu n c t i o n   o f   Fo o d   En g i n e e ri n g ,   I n t e c h O p e n ,   2 0 1 2 .   d o i :   1 0 . 5 7 7 2 / 4 8 6 7 8 .   [ 1 0 ]   G .   G h o s h a l ,   C o m p r e h e n si v e   r e v i e w   o n   p u l se d   e l e c t r i c   f i e l d   i n   f o o d   p r e serv a t i o n :   g a p s   i n   c u r r e n t   st u d i e f o r   p o t e n t i a l   f u t u r e   r e sea r c h ,   H e l i y o n ,   v o l .   9 ,   n o .   6 ,   p .   e 1 7 5 3 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 3 . e 1 7 5 3 2 .   [ 1 1 ]   S .   M i n ,   G .   A .   E v r e n d i l e k ,   a n d   H .   Q .   Z h a n g ,   P u l s e d   e l e c t r i c   f i e l d s:   p r o c e ssi n g   sy s t e m ,   m i c r o b i a l   a n d   e n z y m e   i n h i b i t i o n ,   a n d   sh e l f - l i f e   e x t e n si o n   o f   f o o d s ,   I E EE  T r a n sa c t i o n s   o n   P l a sm a   S c i e n c e ,   v o l .   3 5 ,   n o .   1 ,   p p .   5 9 7 3 ,   F e b .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPS . 2 0 0 6 . 8 8 9 2 9 0 .   [ 1 2 ]   R .   Z h a n g ,   L .   C h e n g ,   L .   W a n g ,   a n d   Z.   G u a n ,   I n a c t i v a t i o n   e f f e c t o f   p e f   o n   h o r sera d i s h   p e r o x i d a se  ( H R P )   a n d   p e c t i n e st e r a s e   ( P E) ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   Pl a sm a   S c i e n c e ,   v o l .   3 4 ,   n o .   6 ,   p p .   2 6 3 0 2 6 3 6 ,   D e c .   2 0 0 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPS . 2 0 0 6 . 8 8 4 8 0 0 .   [ 1 3 ]   N .   N a l i y a d h a r a ,   A .   K u mar,   S .   G i r i sa ,   U .   D .   D a i m a r y ,   M .   H e g d e ,   a n d   A .   B .   K u n n u ma k k a r a ,   P u l s e d   e l e c t r i c   f i e l d   ( P EF) :   a v a n t - g a r d e   e x t r a c t i o n   e sca l a t i o n   t e c h n o l o g y   i n   f o o d   i n d u s t r y ,   T r e n d s   i n   F o o d   S c i e n c e   &   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 2 2 ,   p p .   2 3 8 2 5 5 ,   A p r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t i f s . 2 0 2 2 . 0 2 . 0 1 9 .   [ 1 4 ]   A .   M .   N .   La l   e t   a l . ,   P u l s e d   e l e c t r i c   f i e l d   c o m b i n e d   w i t h   mi c r o w a v e - a ssi s t e d   e x t r a c t i o n   o f   p e c t i n   p o l y sa c c h a r i d e   f r o j a c k f r u i t   w a st e ,   I n n o v a t i v e   Fo o d   S c i e n c e   & E m e rg i n g   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   7 4 ,   p .   1 0 2 8 4 4 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i f se t . 2 0 2 1 . 1 0 2 8 4 4 .   [ 1 5 ]   K .   H .   S c h o e n b a c h ,   R .   P .   Jo s h i ,   R .   H .   S t a r k ,   F .   C .   D o b b s ,   a n d   S .   J.  B e e b e ,   B a c t e r i a l   d e c o n t a m i n a t i o n   o f   l i q u i d w i t h   p u l se d   e l e c t r i c   f i e l d s,”   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   D i e l e c t ri c a n d   E l e c t ri c a l   I n su l a t i o n ,   v o l .   7 ,   n o .   5 ,   p p .   6 3 7 6 4 5 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 9 4 . 8 7 9 3 5 9 .   [ 1 6 ]   S .   K a t su k i ,   N .   N o mu r a ,   H .   K o g a ,   H .   A k i y a m a ,   I .   U c h i d a ,   a n d   S .   I .   A b e ,   B i o l o g i c a l   e f f e c t s o f   n a r r o w   b a n d   p u l se d   e l e c t r i c   f i e l d s ,   I EEE  T r a n s a c t i o n o n   D i e l e c t ri c a n d   E l e c t r i c a l   I n s u l a t i o n ,   v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   p p .   6 6 3 6 6 8 ,   J u n .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TD EI . 2 0 0 7 . 3 6 9 5 2 9 .   [ 1 7 ]   X .   C h e n g ,   S .   C h e n ,   Y .   L v ,   H .   C h e n ,   a n d   B .   M .   N o v a c ,   A n   i m p r o v e d   h i g h   v o l t a g e   p u l s e   g e n e r a t o r   w i t h   f e w   n a n o se c o n d b a s e d   o n   t h e   s y n e r g y   o f   d o a n d   l t d   t o p o l o g i e f o r   s u p r a   e l e c t r o p o r a t i o n ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   7 0 ,   n o .   8 ,   p p .   7 8 5 5 7 8 6 6 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 2 . 3 2 2 0 8 8 7 .   [ 1 8 ]   J.  S .   T h u l a si d a s ,   S .   P u r u s h o t h a m a n ,   S .   R a v i sh a n k e r ,   T .   M o u r o u g a i y a n ,   a n d   A .   A n i l k u m a r ,   L o w   c o st   p u l sed   e l e c t r i c   f i e l d   g e n e r a t o r   u s i n g   d c - d c   b o o s t   c o n v e r t e r   a n d   c a p a c i t o r   d i o d e   v o l t a g e   mu l t i p l i e r ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A p p l i e d   Po w e r   En g i n e e ri n g   ( I J AP E) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   4 ,   p p .   8 7 4 8 8 5 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j a p e . v 1 3 . i 4 . p p 8 7 4 - 8 8 5 .   [ 1 9 ]   N .   F .   K a sr i ,   M .   A .   M .   P i a h ,   a n d   Z.   A d z i s,  C o mp a c t   h i g h - v o l t a g e   p u l se  g e n e r a t o r   f o r   p u l s e d   e l e c t r i c   f i e l d   a p p l i c a t i o n s:   l a b - sca l e   d e v e l o p me n t ,   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e ri n g ,   v o l .   2 0 2 0 ,   p p .   1 1 2 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 0 / 6 5 2 5 4 8 3 .   [ 2 0 ]   W .   S z l a sa  e t   a l . ,   N a n o s e c o n d   p u l s e d   e l e c t r i c   f i e l d   s u p p r e sses  g r o w t h   a n d   r e d u c e m u l t i - d r u g   r e si s t a n c e   e f f e c t   i n   p a n c r e a t i c   c a n c e r ,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p .   3 5 1 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 0 2 3 - 2 7 6 0 5 - 4.   [ 2 1 ]   F .   C a o   e t   a l . ,   S u b n a n o se c o n d   mar x   g e n e r a t o r f o r   p i c o sec o n d   g a i n - sw i t c h e d   l a ser  d i o d e s ,   I EE Ph o t o n i c J o u rn a l ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 ,   p p .   1 8 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JP H O T. 2 0 2 3 . 3 3 4 2 4 5 0 .   [ 2 2 ]   S .   W .   d e   H a a n   a n d   P .   W i l l c o c k ,   C o mp a r i so n   o f   t h e   e n e r g y   p e r f o r m a n c e   o f   p u l s e   g e n e r a t i o n   c i r c u i t f o r   p e f ,   I n n o v a t i v e   Fo o d   S c i e n c e   Em e rg i n g   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   3 ,   n o .   4 ,   p p .   3 4 9 3 5 6 ,   D e c .   2 0 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / S 1 4 6 6 - 8 5 6 4 ( 0 2 ) 0 0 0 6 9 - 3.   [ 2 3 ]   Y .   W u ,   K .   Li u ,   J.   Q i u ,   X .   L i u ,   a n d   H .   X i a o ,   R e p e t i t i v e   a n d   h i g h   v o l t a g e   M a r x   g e n e r a t o r   u s i n g   so l i d - st a t e   d e v i c e s ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   D i e l e c t r i c s   a n d   E l e c t ri c a l   I n s u l a t i o n ,   v o l .   1 4 ,   n o .   4 ,   p p .   9 3 7 9 4 0 ,   A u g .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TD EI . 2 0 0 7 . 4 2 8 6 5 2 9 .   [ 2 4 ]   H .   L.   H e ss  a n d   R .   J .   B a k e r ,   Tr a n sf o r merle ss   c a p a c i t i v e   c o u p l i n g   o f   g a t e   si g n a l s   f o r   s e r i e s   o p e r a t i o n   o f   p o w e r   m o d e v i c e s,   I E E E   T ra n s a c t i o n o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   1 5 ,   n o .   5 ,   p p .   9 2 3 9 3 0 ,   S e p .   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 6 3 . 8 6 7 6 8 2 .   [ 2 5 ]   S .   B .   D e v ,   D .   P .   R a b u ssa y ,   G .   W i d e r a ,   a n d   G .   A .   H o f m a n n ,   M e d i c a l   a p p l i c a t i o n o f   e l e c t r o p o r a t i o n ,   I E EE  T ra n s a c t i o n o n   Pl a sm a   S c i e n c e ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 6 2 2 3 ,   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 2 7 . 8 4 2 9 0 5 .   [ 2 6 ]   S .   K r i sh n a v e n i ,   R .   V e e r a r a g h a v a l u ,   a n d   R .   R a n g a r a j a n ,   D e v e l o p m e n t   o f   p e f   s o u r c e   i n   n a n o s e c o n d   r a n g e   f o r   f o o d   s t e r i l i z a t i o n ,   J o u rn a l   o f   El e c t r i c a l   S y st e m s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   4 ,   p p .   4 0 7 4 1 9 ,   2 0 1 5 .   [ 2 7 ]   S .   K r i s h n a v e n i   a n d   V .   R a j i n i ,   I mp l e men t a t i o n   o f   a n   e c o n o mi c a l   a n d   c o m p a c t   si n g l e   m o sf e t   h i g h   v o l t a g e   p u l s e   g e n e r a t o r ,   I n d i a n   J o u rn a l   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   8 ,   n o .   1 7 ,   A u g .   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 7 4 8 5 / i j s t / 2 0 1 5 / v 8 i 1 7 / 6 2 2 0 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g Vo l.  1 5 ,   No .   1 ,   Ma r ch   20 2 6 :   412 - 4 2 0   420   [ 2 8 ]   J.  R i c h a r d s o n   a n d   J.   A .   N e u b e r t ,   M O S F ET - g t o   c a s c o d e - c o n n e c t e d   p o w e r   sw i t c h   f o r   h i g h   e f f i c i e n c y ,   I EE  C o n f e re n c e   Pu b l i c a t i o n ,   n o .   3 2 4 ,   p p .   4 1 1 4 1 6 ,   1 9 9 0 .   [ 2 9 ]   J.  C .   C r e b i e r ,   M .   H .   Tr a n ,   J .   B a r b a r o u x ,   a n d   P .   O .   J e a n n i n ,   I mp l e m e n t a t i o n   a n d   o p e r a t i o n a l   i n v e st i g a t i o n s   o f   b i p o l a r   g a t e   d r i v e r s,   C o n f e r e n c e   Pr o c e e d i n g -   I EEE   A p p l i e d   P o w e r   El e c t ro n i c s   C o n f e re n c e   a n d   E x p o si t i o n   -   A PEC 2 0 1 0 ,   p p .   2 4 8 2 5 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A P EC . 2 0 1 0 . 5 4 3 3 6 6 4 .   [ 3 0 ]   S .   K r i s h n a v e n i   a n d   R .   V e e r a r a g h a v a l u ,   D i o d e   c l a m p e d   g a t e   d r i v e r - b a s e d   h i g h   v o l t a g e   p u l se   g e n e r a t o r   f o r   e l e c t r o p o r a t i o n ,   T u rk i sh   J o u r n a l   o f   El e c t ri c a l   E n g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e S c i e n c e s v o l .   2 6 ,   n o .   5 ,   p p .   2 3 7 4 2 3 8 4 ,   S e p .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 9 0 6 / e l k - 1 7 1 0 - 1 3 3 .   [ 3 1 ]   J.  R .   G r e n i e r ,   D e si g n   o f   a   M O S F ET   b a s e d   p u l se d   p o w e r   s u p p l y   f o r   e l e c t r o p o r a t i o n ,   M . S .   Th e si s,   D e p a r t me n t   o f   E l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t y   o f   W a t e r l o o ,   O n t a r i o ,   C a n a d a ,   2 0 0 6 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       K r ish n a v e n S u b r a m a n i           is  a n   A ss o c iate   P ro fe ss o in   th e   De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   En g in e e rin g   a n d   h a 2 0   y e a rs  o tea c h in g   e x p e rien c e .   S h e   h a b e e n   with   S S si n c e   F e b ru a r y   2 0 0 6 .   S h e   re c e iv e d   h e r   B. E   in   EE E   fro m   Am rit h a   In sti tu te  o f   Tec h n o l o g y ,   Co imb a to re   u n d e Bh a ra th iy a Un i v e rsity .   S h e   o b ta in e d   h e M . Tec h .   i n   P o we r   S y ste m   a n d   P o we El e c tro n ics   fr o m   IIT M ,   Ch e n n a i,   a n d   P h . D.  fr o m   An n a   Un i v e rsity .   S h e   is  a n   a c ti v e   se n io m e m b e o IEE E   a n d   a   li fe   m e m b e o IS TE .   S h e   h a c o m p lete d   a   p ro jec a p rin c i p a in v e stig a t o ti t led   Hig h   v o lt a g e   p u lse   g e n e ra to r   b a se d   h ig h   g a in   DC - DC  c o n v e rte r   fo P E F   f o o d   p ro c e ss in g   f u n d e d   b y   S S N   Tru st   a m o u n o Rs  2 . 1 5   Lak h d u ri n g   2 0 1 6 - 2 0 1 8 .   S h e   h a b e e n   fe a tu re d   i n   T h e   Ne In d ian   Ex p re ss   fo r   h e r   p r o jec t   wo r k   T h e   p u lse d   e lec tri c   li q u i d   fo o d   p r o c e ss o r”   o n   2 4 t h   S e p tem b e 2 0 1 8 .   He m a jo r   re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   p u lse d   e lec tri c   field   tec h n o l o g y   f o fo o d   p ro c e ss in g ,   p o we c o n v e rters ,   m u lt il e v e in v e rters ,   a n d   h ig h   v o lt a g e   e n g i n e e rin g .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il k rish n a v e n is@ ss n . e d u . i n .         S.  J e r o li n e   Ma r y           is  a   P h . D.  sc h o lar  i n   t h e   De p a rtme n o El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g i n e e rin g ,   S S C o ll e g e   o E n g i n e e rin g ,   C h e n n a i.   Earlier,  sh e   w o rk e d   in   a   g o v e r n m e n fe ll o ws h i p   u n d e th e   En v ir o n m e n t   a n d   Cli m a te  C h a n g e   De p a rtme n t,   G o v e rn m e n t   o Tam il   Na d u ,   I n d ia,   wh e re   sh e   wa e n g a g e d   o n   su sta i n a b il it y   a n d   e n v iro n m e n tal   c o n se rv a ti o n .   S h e   wa a n   A ss istan P r o fe ss o i n   De p a rtme n o F o o d   Tec h n o lo g y   in   a n   a ffil iate d   c o ll e g e   o A n n a   U n iv e rsity ,   C h e n n a i .   S h e   d i d   h e B. Tec h .   i n   B i o tec h n o l o g y   i n   S AST RA  Un iv e rsit y ,   T h a n jav u r,   a n d   M . Tec h .   in   F o o d   a n d   Nu tri t i o n a Bio tec h n o lo g y   i n   S RM   Un iv e rsity ,   C h e n n a i .   S h e   a ls o   te a c h e o n li n e   c e rti fica ti o n   c o u rse su c h   a Ro b o t ics   in   F o o d   P ro c e ss in g   a n d   F o o d   E n t o m o lo g y He a re a o i n tere st  a re   n o n t h e rm a fo o d   p r o c e ss in g ,   su sta in a b le  fo o d   sy ste m s,  fo o d   se c u rit y ,   a n d   n u tri ti o n .   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il jero li n e 2 5 5 0 0 7 8 @s sn . e d u . in .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.