I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   a n d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9 ,   pp .   978 ~ 989   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 2 . pp 978 - 9 89             978       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   Pe r f o r m a n c e   a sse ssm e n t ,   i n   t e r m s o f   r i p p l e s   a n d   p o w e r ,     of   c o n v e n t i o n a l   a n d   i n t e r l e a v e d   c o n v e r t e r   D C D C   w i t h   c o u p l e d   a n d   i n d e p e n d e n t   i n d u c t o r s d e d i c a t e d   t o   p h o t o v o l t a i c   i n st a l l a t i o n s       Br ah i m   La gs s i ye r ,   A z i z   A b d e l h a k ,   M o h am e d   El   H a fyan i   L a bo r a t o r y   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   a n M a i n t e n a nc e ,   H i g h   S c ho ol   o f   T e c hno l o gy ,   U ni v e r s i t y   M o ha m m e d   I ,   M o r o c c o       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e N ov   7 ,   2018   R e v i s e J a n   10,   201 8   A c c e pt e J a n   2 1 ,   201 9       O ur   w o r k   f o c us e s   o n   t h e   de s i g a nd   a n a l y s i s   o f   a n   i n t e r l e a v e d   B o o s t   c o nv e r t e r   DC - D C   w i t c o upl e a nd  i nd e pe nde nt   i n duc t o r s   i n   t e r m s   o f   r i pp l e s   a nd  p o w e r A i nt e r l e a v i ng   s t r a t e g y   i s   a do pt e d   t o   m i ni m i z e   t h e   c ur r e nt s   i n   t he   B o o s t   c om po ne nt s   a nd  c o ns e que nt l y   t o   m i ni a t ur i z e   t he m .   T he   c o m m a nd  s hi f t   o f   t he   s w i t c h   by   t he   X . T   v a l u e   ( X :   s hi f t   c o e f f i c i e nt   0< X < a nd   T :   pe r i o o f   t he   c om m a nd  s i g na l ) ,   m i ni m i z e s   t he   r i pp l e   o f   t h e   i npu t   c ur r e n t   a nd  o ut p ut   v o l t a g e   a nd  m a xi m i z e s   t he   po w e r   e x t r a c t e d   f r o m   t he   pho t o v o l t a i c   s y s t e m .   T h e   c o upl i ng   t e c hn i qu e   o f   i nd uc t a nc e s   o f   i nt e r l e a v e B o o s t ,   f u r t he r m o r e   r e duc e s   t he   r i pp l e s   o f   t he   i n put   c ur r e n t s   a n f u r t h e r   m a x i m i z e s   t he   po w e r   e x t r a c t e d   f r o m   t he   pho t o v o l t a i c   p a ne l s .   T o   de t e r m i n e   t h e   v a r i a t i o n   o f   t he   po w e r   e xt r a c t e d   f r o m   t he   P V ,   a c c o r di ng   t o   t he   d ut y   c y c l e   D   a nd   t he   s w i t c he s   c om m a nd  s hi f t   X . T ,   t he   du t y   c y c l e ,   w a s   m a nu a l l y   v a r i e d   ( S i m i l a r   t o   a   M P P T   c om m a nd) .   F o r   t hi s   w e   m o de l e d,   u nde r   M A T L A B / S i m ul i nk ,   t he   ph o t ov o l t a i c   s y s t e m ,   t he   po w e r   i nt e r f a c e   ( D C / D C   B o o s t   i nt e r l e a v e d ) .   F i na l l y ,   a   pr o t o t y pe   o f   i nt e r l e a v e B o o s t   c o nv e r t e r   w i t c o upl e d   i nd uc t o r s   a nd   a   s h i f t e c o nt r o l   o f   t he   s w i t c he s   w a s   r e a l i z e d.   E xp e r i m e n t a l   r e s u l t s   ha v e   be e p r o po s e t o   v a l i da t e   t he   r e s u l t s   o f   s i m u l a t i o ns .   Ke y w or d s :   D C/ D b o o s t   c o n v e r t e i n t e r l e a v e d   M a g n e t i c   c o upl e m a x i m i z a t i o n   of   pow e r   M o de l i z a t i o n   S h i f t   c o m m a n ds   S o l a e n e r gy   C opy r i gh t   ©   2019  I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   B r a h i m   L a gs s i y e r ,   L a bo r a t o r y   of   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i ng  a n d   M a i n t e n a n c e ,     H i gh   S c h o o l   of   T e c hn o l o g y U n i v e r s i t y   M o h a m m e I ,   B V   M o h a m m e V I   B . P .   524,   O uj da   600 00 .   E m a i l :   L a gs s i y e r . B @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     R e n e w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s   s uc h   as   p h o t o vo l t a i c   c e l l s f ue l   c e l l s w i n d   e n e r gy e t c . ,   is   o n e   of   t h e   m o s t   r e l i a b l e   r e m e di e s   for   s a v i n g   e l e c t r i c a l   e n e rgy   [1 ] - [ 3].   T h e s e   s o ur c e s   r e qui r e   an   e n e r gy   c o n di t i o ni n g   s y s t e m In de e d t h e   v o l t a ge a nd   c u rr e n t s   p r o duc e d   by   ph o t o vo l t a i c   pa n e l s   n e e d   to   be   i m p r o v e d   in   t e rm s   of   r i pp l e s   qua l i t y   a n d   e f f i c i e n c y   [4],   [ 5 ] .       A   c o n v e n t i o na l   DC - DC   B oo s t   c o n v e r t e r   is   o f t e n   u s e d   as   an   i nt e r f a c e   c o n v e r t e r H ow e v e r in   a ppl i c a t i o n s   r e qui ri n g   h i g h - de n s i t y   pow e r s uc h   as   e l e c t ri c   v e h i c l e s h y b r i d   e l e c t r i c   v e h i c l e s   [ 8 a n d   ph o t o vo l t a i c i nt e r l e a v e d   b oo s t   c o n ve r t e r s   a r e   t h e   m o s t   s u i t a b l e   s o l ut i o n .   S e v e r a l   a rt i c l e s   r e po rt e i t h e   l i t e r a t u r e   [ 6 ] - [10] ,   ha v e   h i g h l i g h t e t h e   a dv a nt a ge s   o f   t h e s e   t o po l o gi e s   c o m pa r e d   t o   o t h e r   t o po l o gi e s   de ve l o p e d   fo r   p h o t o vo l t a i c   a pp l i c a t i o n s .     I n de e d t h e s e   t o po l o gi e s   h a v e   m a n y   a dv a nt a ge s   in   t e r m s   of   pow e r   qua l i t y   e xt r a c t e d   f r o m   PV ,   e n e r gy   e ff i c i e n c y ,   r e duc t i o n   of   i n pu t   c urr e nt   ri pp l e dy n a m i c   r e s po n s e s i m pl e   de s i g n r o b us t n e s s   a n d   s t a b l e   c o n di t i o n .   A s   pa r t   o f   t hi s   w o r k,   a n d   f o r   o pt i m i z a t i o o b j e c t i ve s   i n   t e rm s   o f   m a xi m i z i ng  t h e   po w e r   e xt ra c t e f r o m   P V ,   m i ni a t u r i z a t i o o f   e l e c t r o n i c   c o m po n e n t s   [ 11 ] ,   r e duc t i o o i n p ut   c urr e nt   ri pp l e   a n d   o ut pu t   v o l t a ge ,   i t   w a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f om anc e   as s e s s m e nt ,   i n   t e r m s   of   r i pp l e s   and   pow e r ,   of   c o nv e n t i o nal . . .   ( B r ah i m   L ags s i y e r )   979   c h o s e n   t o   f oc us   o n   a   t w o - b r a n c h e s   i nt e r l e a v e D C/ D C   B o o s t   c o n v e r t e r ,   w i t a nd  w i t h o ut   i nduc t a n c e   c o upl i n g   c o m pa r e t o   a   c o n v e n t i o n a l   B o os t   c o n v e r t e r   [ 12 ] - [ 14 ]   In  o r de r   t o   v e r i fy   t h e   r e l i a b i l i t y   l e v e l   of   t h i s   c o n v e rt e a s   a   f un c t i o o f   di ff e r e n t   d ut y   c y c l e   v a l ue s ,     D   (dut y   c y c l e w a s   v a r i e f r o m   t o   1 ,   s i m i l a t o   a M P P T   a l go ri t hm .   A   s hi f t   o f   t h e   X T   v a l ue   o f   t h e   s w i t c c o m m a n ds ,   a n d   a   c o upl i n g   o f   t h e   i n d uc t o r s   i s   s h o w n   i F i gu re   3   e na b l e us   t o   i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   i n t e r l e a v e B oo s t   c o n v e r t e w i t h   i n duc t o r s   c o upl i n g ,   i t e rm s   o f   e n e r gy   e ff i c i e n c y   a n i n pu t   c urr e nt     ri ppl e   [ 15 ] ,   [ 16 ].   T h i s   a r t i c l e   i s   di v i de i n t o   p a r t s :   T h e   p a r t   (I)  f o c us e s   o n   t h e   B oo s t   c o n v e r t e r s ,   t h e   p a r t   (II)  de s c ri b e s   t h e   i nt e rl e a v i ng  a n c o upl i ng  t e c hn i que   o f   t h e   p r o po s e Boos t   c o n v e r t e r,   t h e   p a r t   (III)   i l l us t r a t e s   t h e   r e s ul t s   o t h e   s i m u l a t i o n s ,   w hi l e   t h e   p a r t   ( V I)  p r e s e n t s   t h e   r e s ul t s   o f   t he   m e a s ur e m e nt s ,   i n   t h e   e n d ,   p a rt   (V ) ,   w e   pr e s e n t   t h e   c o n c l us i o a nd  t h e   f ut u r e   pe r s pe c t i v e s .       2.   BO O S T   C O N V ER TER   (D C - DC)   2. 1 .       C l as s i c   D C - D C   B o o s C o n v e r te r     DC - DC   B oo s t   c o n v e r t e r s   a r e   po w e r   m o dul a t i o n   c i r c ui t s T he y   ge n e r a t e   a   v a ri a b l e   DC   v o l t a ge   as   a   f un c t i o n   of   t h e   du t y   c y c l e   D   a n d   t h e   i nput   v o l t a ge   Ve T h e y   c o n s i s t   of   c a pa c i t o r s   (Cs ) ,   i n duc t o r s   (L a nd   s w i t c h e s   (M o s f e t in   b l o c ke d   s a t u r a t e d   m o de   a s   s h o w n   i F i g ur e   1   [1 ],   [17] ,   [18 ] ,   [ 19] .           F i gu r e   1 .   C l a s s i c   c o n v e r t e bo o s t       T h e   r i ppl e   o f   t h e   i nput   c u rr e nt   Δi e Cl   o f   a   c o n v e n t i o na l   B oo s t   c o n v e r t e r .   It   i s   gi v e by   (1 ) :     e C l   D . V   ie   ( 1 ) L . f      T h e   u n d ul a t i o n   o f   t h e   t e rm i na l   v o l t a ge   o f   t h e   l o a a l s o   de pe n ds   o n   t h e   du t y   c y c l e   D   a n o ut p ut   c a pa c i t a n c e   C S .   It   i s   gi v e by   t h e   ( 2) :     Cl S D . I s V s 2 Cf      Δ Vs Cl :   o ut pu t   v o l t a ge   ri pp l e   o f   a   c l a s s i c   B o o s t .   Is :   o ut put   c u rr e n t .   f :   F r e que n c y .     2. 2 .     I n te r l e av e d   D C - D C   B o o s C o n v e r te r   T h e   i n t e r l e a v e D C - D C   B o o s t   c o n ve r t e c o n s i s t s   i c o nn e c t i n g   i pa ra l l e l   t w o   o r   m o r e   c o n v e n t i o n a l   Bo os t   c o n v e r t e r s   w i t t h e   s a m e   c h a r a c t e ri s t i c s   o f   t h e s e   c o m po n e n t s   (L = L 1 =L 2 a s   s h o w n   i F i gu r e   2 .   T h e y   a r e   us e i n   a ppl i c a t i o n s   o f   s t r o n c u rr e n t s :   p h o t o vo l t a i c   i n s t a l l a t i o n s ,   po w e r   of   t h e   m i c r o p r o c e s s o r s   o f   t h e   c o m put e r s ,   h i g po w e r   e m e r ge n c y   i n v e r t e r s ,   e l e c t ri c   c a [ 20] ,   [2 1 ],   [2 2 ] .   E a c h   e l e m e nt a r y   B oo s t   i s   c o n t r o l l e d   by   t h e   s a m e   v a l ue   o f   t he   dut y   c y c l e   D ,   w hi l e   t h e   c o m m a n ds   a r e   s h i f t e b e t w e e n   t h e m   b y   a   v a l ue   X . T   ( T :   pe r i o d,   X :   s h i f t   c o e ff i c i e n t [ 1 ] ,   [ 3] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     9 78     9 89   980       F i gu r e   2 .   I nt e r l e a v e c o n v e r t e b oo s t   w i t t w o   i n de pe n de n t   b ra n c h e s       T h e   i nput   c u rr e nt   r i pp l e   Δ i e E n t   f o r   a i nt e rl e a v e B oo s t   c o n v e r t e r,   w i t h o ut   c o upl i n o f   t h e   i n duc t a n c e s ,   i s   gi v e [1 , 3]   :   F o r   a   du t y   c y c l e   D   <   0. a n d   X   =   0 . 5   :     e E n Cl D . V   1 2. D i e   . ( 3 ) L . f 1 D 1 2. D i e . 1D       F o r   a   du t y   c y c l e   D   >   0. a n d   X   =   0 . 5   :     e E n t Cl D . V   2. D 1 i e   . ( 4) L . f D 2. D 1 i e . D       F r o m   (3 )   a n d   (4 ),   w e   de duc e   t ha t   f o r   t h e   s a m e   i nduc t a n c e   v a l ue   o f   t h e   i n t e r l e a v e B oo s t   c o n v e r t e w i t h o ut   c o upl i n g   o f   t h e   i n d uc t o r s ,   t h e   ri ppl e   o f   t h e   i nput   c u rre n t   Δ i e Ent   i s   s m a l l ,   c o m pa r e t o   t ha t   o f   a   c l a s s i c a l   Bo os t   Δi e Cl .   T h e   r i ppl e   o f   t h e   v o l t a ge   a c r o s s   t h e   l o a d ,   c o nn e c t e t o   t h e   i nt e rl e a v e B oos t   w i t h o ut   c o upl i n g   of  i n duc t a n c e s ,   i s   g i v e n   b y   (5)  [1]:     E n t S Cl Is V s . D 0 . 5   5 Cf D 0 . 5 V s . D      W i t h :     ΔV s Cl :   o ut pu t   v o l t a ge   ri pp l e   o f   a   c l a s s i c   B o o s t .   ΔV s En t :   o ut pu t   v o l t a ge   ri pp l e   o f   i nt e rl e a v e B oo s t .   C S   :   o ut put   c a pa c i t a n c e .     A c c o r di n g   t o   (5) ,   t h e   r i ppl e   o f   t h e   o ut pu t   v o l t a ge   o f   t h e   i n t e r l e a v e B oo s t   w i t h o ut   c o upl i ng   o f   t h e   i n duc t o r s   ΔV s E n t ,   i s   l o w   c o m pa r e d   t o   t h a t   o f   t h e   c o n v e n t i o na l   B o os t   ΔV s Cl   f o t h e   s a m e   o ut pu t   c a p a c i t a n c e   C S .     2. 3 .       I n t e r l e av e d   D C - D C   B o o s C o n v e r te r   w i th   C o u p l e d   I n d u c tan c e     T h e   i nduc t o r s   c o upl i n g   o f   i nt e rl e a v e B oo s t   c o n ve r t e r s ,   c o n s i s t s   i m a g n e t i c a l l y   c o n n e c t i n g   t h e   i n duc t a n c e s   v i a   a   m a g n e t i c   c o upl e r   [ 23] - [25 ] .       In  t h i s   a rt i c l e ,   w e   h a v e   o pt e f o r   a   s t r uc t u r e   o f   t h e   i nt e r l e a v e c o n v e r t e w i t t w o   c o u pl e b r a n c h e s   a s   s h o w n   i F i gu r e   3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f om anc e   as s e s s m e nt ,   i n   t e r m s   of   r i pp l e s   and   pow e r ,   of   c o nv e n t i o nal . . .   ( B r ah i m   L ags s i y e r )   981       F i gu r e   3 .   I nt e r l e a v e c o n v e r t e w i t h   t w o   c o upl e b r a n c h e s       2. 3 .1     I n p u C u r r e n R i p p l e   Δ i e PV   T h e   t w o   b r a n c h e s   of   t h e   c o n v e r t e r   a r e   i de n t i c a l .   T h e   c u rr e n t s   i n   t h e   i n duc t a n c e s   a r e   of   t h e   s a m e   s ha pe .   T h e y   a r e   s h i f t e by   X . T   v a l ue   b e t w e e n   t h e m .     A c c o r di n g   t o   (1) ,   t h e   ri pp l e   o f   t h e   c u rr e n t   i e a c h   i n duc t o a re   a l w a y s   e qua l   ( 6)   [ 2 ] ,   [ 3 ]:     eee L 1 L 2 12 D . V D . V D . V i i       (6 ) L . f L . f L . f     W i t h :   V e :   i n pu t   v o l t a ge     f :   f r e que n c y   D :   du t y   c y c l e     X :   s h i f t   c o e ff i c i e n t   T :   pe ri o o f   t h e   c o m m a n d   s i g na l   W e   c h o o s e   t h e   i n duc t o r s   L 1   =   L 2   =   L ,   t h e   v o l t a ge   a c r o s s   t h e   i n d uc t o r s   V L .   It   i s   gi v e by   (7):     12 L1 12 L2 di di V   L M ( 7 ) dt dt di di V   M L dt dt       W i t h :   M   =   k . L - 1 < K < 1 and   M :   m ut u a l   b e t w e e n   i n d uc t a n c e s     K :   c o e ff i c i e n t   o f   c o upl i ng.   T h e   i n p ut   c u rr e nt   ri ppl e   Δ i e E n t Co ,   o f   i n t e r l e a v e B oo s t   c o n v e r t e w i t c o upl e i n duc t o r s ,   i s   a   f u n c t i o of   t h e   dut y   c y c l e   D ,   t h e   s h i f t   o f   c o m m a n ds   X   a n d   t h e   c o upl i ng  c o e ff i c i e n t   K .   I t   i s   g i v e n :   F o r   a   du t y   c y c l e   D   <   0. a n d   X   =   0 . 5     e E n tCo   E n t D . V   1 2. D 1 ie   . .         ( 8 ) L . f 1 D 1 K 1 ie .   1K        F o r   a   du t y   c y c l e   D   >   0. a n d   X   =   0 . 5     e E n tC o   E n D . V   2. D 1 1 i e   . .      ( 9) L . f D 1 K 1 i e .    1K     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     9 78     9 89   982   B a s e o n   t h e   (8 )   a n (9),   i t   i s   de duc e t ha t   t h e   c o upl i n g   o t h e   i n duc t o r s   o f   t h e   i nt e r l e a v e B oo s t   m i ni m i z e s   t h e   ri pp l e   o f   t h e   i nput   c urr e nt   Δ i e E n t Co   b y   1 1 +   c o m pa r e t o   t ha t   o f   i n t e r l e a v e B oo s t   w i t h o ut   c o upl i n g   of   t h e   i n d uc t a n c e s   Δi e E n t   f o r   t h e   s a m e   v a l ue   o f   t h e   i n duc t a n c e   L .     2. 3 . 2 .    O u tp u V o l tage   R i p p l e   ΔV S   T h e   o ut put   v o l t a ge   u ndul a t i o ΔV s E n t Co   o f   t h e   i nt e r l e a v e B oo s t   w i t c o upl i n g   o f   t h e   i n d uc t a n c e s ,   i s   a   f u n c t i o o f   t h e   dut y   c y c l e   D ,   t h e   c o m m a n d   s h i f t   X   a nd  t h e   o ut put   c a p a c i t a n c e   C S .   It   i s   gi v e n   (10 ) :     E n tC o S E n t Is V s D 0 .5   1 0 Cf Vs     W i t h :     ΔV s Cl :   o ut pu t   v o l t a ge   ri pp l e   o f   a   c l a s s i c   B o o s t .   ΔV s Ent :   o ut pu t   v o l t a ge   ri pp l e   o f   i nt e rl e a v e B oo s t .   A c c o r di n g   t o   (10) ,   t h e   c o upl i n o f   t h e   i n duc t o r s   do e s   n o t   a l l ow   a n y   r e duc t i o n   o f   t h e   o ut pu t   v o l t a ge   ri ppl e s   o f   t h e   i nt e rl e a v e B oo s t   fo r   t h e   s a m e   v a l ue   o f   o ut put   c a pa c i t a n c e   Cs .       3.   S I M U LA TI O N   B a s e o n   D C / D C   c o n v e r t e r s   s t ruc t u r e s ,   n u m e ri c a l   s i m ul a t i o n s ,   b o t c o n v e n t i o n a l   a n d   i n t e r l a c e c o n v e r t e r s ,   w e r e   r e a l i z e u n de r   t h e   M a t l a b / S i m ul i n   s o f t w a r e   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   1 ,   F i gu r e   a n F i gu r e   fo r   d i f fe r e nt   v a l ue s   o f   t h e   dut y   c y c l e   D   a n d   s hi f t   s w i t c c om m a n ds   X .   T h e   pa ra m e t e r s   o f   t h e   s t udi e d   s y s t e m   a r e   gi v e i n   T a b l e   1.       T a b l e   1 .   P a ra m e t e r s   o f   t h e   S i m u l a t i o S y s t e m   P V   S y s t e m   V a l u e s )     P V   P o w e (P )   180W     N o m i n a l   v o l t a g e   o f   t h e   P V   ( V p v )   N o m i n a l   c u rre n t   o t h e   P V   (I p v )   S w i t c h i n g   fre q u e n c y   ( f )   L o a d   (R)   O u t p u t   c a p a c i t a n c e   (C s )   In d u c t o r s   ( L 1 = L 2 = L )   Co u p l i n g   c o e ff i c i e n t   ( K )   2 4 . 4 V   7 . 5   A   1 3 . 5 K H z   2 0     2 2 0   µF   433. 4 7   µH   0 . 9 3             3 .1 .       S w i tc h   C o n tr o l   S i gn al   F i gu r e   i l l us t r a t e s   t h e   c o m m a n ds   o f   t h e   s w i t c h e s   w h i c h   a r e   o f   t h e   s a m e   f r e que n c y   b ut   t h e y   a r e   s h i f t e b e t w e e n   t h e m   by   a   v a l ue   X . T   ( T :   pe r i o d,   X :   s hi f t   c o e ff i c i e n t ) .           F i gu r e   4 .   S w i t c c o m m a nds   w i t s h i f t   c o e f f i c i e n t   X   =   0 . 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f om anc e   as s e s s m e nt ,   i n   t e r m s   of   r i pp l e s   and   pow e r ,   of   c o nv e n t i o nal . . .   ( B r ah i m   L ags s i y e r )   983   3 .2 .       I n p u C u r r e n R i p p l e s   Δ i e   In   F i gu r e   5,   w e   s i m ul a t e d   t h e   i n p ut   c u rr e n t   ri ppl e   Δi e   o f   t h e   p h o t o v o l t a i c   pa n e l ,   c o nn e c t e t o   a   c o n v e n t i o n a l   a nd  i n t e rl e a v e B oo s t ,   w i t c o upl e a n d   i nde pe n de n t   i n duc t a n c e s ,   f o r   di f f e r e n t   v a l ue s   o f   t h e   dut y   c y c l e   D   (0< D < 1)  s i m i l a t o   a   c o nt r o l   M P P T ,   w i t s h i f t   o f   s w i t c h   c o m m a nds   X   =   0   5.           F i gu r e   5 .   I nput   c u rr e nt   ri pp l e   Δi e PV   o f   c l a s s i c a l   a n d   i nt e rl e a v e b oo s t   w i t h   c o upl e a nd  i n de pe nde nt   i n duc t a n c e s   w i t h   0. 1 < D < 0 . 9   a nd  X = 0. 5       T h e   i n pu t   c u rr e n t   ri ppl e   o f   t h e   i nt e rl e a v e Boo s t   c o n ve r t e r ,   w i t h   i nde pe n de n t   i n duc t o r s   Δi e E n t ,   i s   s m a l l   c o m pa r e d   t o   t ha t   o f   t h e   c o n v e n t i o n a l   B oo s t   Δi e Cl   f o t h e   s a m e   v a l ue   o f   t h e   i n d uc t a n c e   L .   L i ke w i s e ,   t h e   ri pp l e   of   t h e   i nput   c u rr e nt s   Δ i e E n t C o   o f   t h e   c o upl e i nt e rl e a v e Bo os t   i s   c o n s i de r a b l y   m i n i m i z e c o m pa r e t o   t ha t   of  t h e   i nt e rl e a v e B oo s t   w i t h   i n de pe n de n t   i n duc t o r s   o f     1 1 + .     3 .3 .       R i p p l e   o th e   O u tp u V o l tage   Δ V s   In  F i gu r e   6,   w e   c o m pa r e d   by   s i m ul a t i o n,   t h e   r i ppl e   o f   t he   o ut put   v o l t a ge   a c r o s s   t h e   l o a d   o f   a   c o n v e n t i o n a l   B o o s t   c o n ve r t e r   c o m pa r e d   t o   t ha t   o f   t h e   i nt e rl e a v e Boo s t ,   w i t h   a n d   w i t h o ut   c o upl i n g   o f   t h e   i n duc t o r s ,   f o r   t h e   s a m e   v a l ue   o f   t h e   o ut put   c a pa c i t a n c e   Cs   f o r   di f f e r e n t   v a l ue s   o f   t h e   dut y   c y c l e   D ,   s i m i l a r   t M P P T   c o m m a n d ,   w i t h   s hi f t   c o m m a n ds   X   =   0. 5 .           F i gu r e   6 .   O u t put   v o l t a ge   ri ppl e   ΔV s   o f   t h e   c l a s s i c a l   a nd  i n t e rl e a v e b oo s t   w i t c o upl e a n d   i nde pe n de n t   i n duc t a n c e s   w i t h   0. 1 < D < 0 . 9   a nd  X = 0. 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     9 78     9 89   984   T h e   i nt e rl e a v i n o f   B oos t   c o n v e r t e m i n i m i z e s   t h e   ri pp l e   o t h e   o ut pu t   v o l t a ge   ΔV s E n t   c o m pa r e t o   t h a t   o f   c o n v e n t i o na l   B oo s t   ΔV s Cl   f o r   t h e   s a m e   v a l ue   o f   t h e   o ut put   c a p a c i t a n c e   C S .   T h e   c o upl i n o f   t h e   i n duc t o r s   do e s   n o t   a l l o w   a n y   ga i i t e rm s   o f   ri ppl e   o f   t h e   o ut pu t   v o l t a ge   ΔV s E n t co .     3 .4     M ax i m i z i n g   th e   P o w e r   Ex tr a c t e d   f r o m   th e   P V   In  t hi s   pa rt ,   w e   m e a s u r e ,   by   s i m ul a t i o n ,   t h e   e xt ra c t e po w e r   o f   t h e   P V ,   a s s o c i a t e w i t a   c o n v e n t i o n a l   a n d   i nt e rl e a v e B oo s t ,   w i t c o upl e a nd  i n de pe nde nt   i n duc t a n c e s ,   f o r   di f f e r e n t   v a l ue s   o f   t h e   du t y   c y c l e   D   a n t h e   c o m m a n ds   s h i f t   c o e ff i c i e n t   X   [ 1 ] ,   [ 3 ].   T h e n,   f o r   e a c h   v a l ue   o f   t h e   dut y   c y c l e   D ,   w e   de t e r m i n e   X ,   w hi c h   c o rr e s po n ds   t o   t h e   m a xi m um   po w e r   Px i Max ( D ) .   W e   t h e c o m pa r e   t h i s   po w e r   w i t t ha t   c o rr e s po n di n g   t o   t h e   o ff s e t   X = (P (X = 0 ) [1 ] ,   [2 ].   F i gu r e   i l l us t r a t e s   t h e   c o m pa ri s o n   by   s i m ul a t i o n   o f   t h e   po w e r   e xt ra c t e f r o m   P V   p a n e l ,   b e t w e e n   t h e   tw o   t o p o l o gi e s   of   Boo s t   c o n v e r t e r s ,   c o n v e n t i o n a l   a n d   i nt e rl e a v e w i t a nd  w i t h o ut   c o upl i n o f   t h e   i nduc t a n c e s ,   fo r   d i f fe r e nt   v a l ue s   o f   t h e   du t y   c y c l e   D   w i t h   X =   0 . 5 .           F i gu r e   7 .   P o w e r   a s   a   f u n c t i o o f   dut y   c y c l e   D   w i t h   X = 0. 5       T h e   i nt e r l e a v i n g   o f   t h e   B o o s t   c o n ve r t e r s   w i t s h i f t   o f   t h e   c o m m a n ds   m a xi m i z e s   t h e   po w e r   e xt ra c t e f r o m   t h e   p h o t o v o l t a i c   pa n e l s .   T h e   i n duc t a n c e s   c o upl i n g   a pp ro a c h   m a x i m i z e s   m o r e   th is   po w e r .   In  F i gu r e   8   w e   c o m p a r e by   s i m ul a t i o n ,   t h e   po w e r   ga i n   ΔP X ( D )   e xt ra c t e f r o m   t h e   P V   c o nn e c t e t o   a n   i n t e r l e a v e B o os t   c o n v e r t e r,   w i t i nde pe n de n t   a n d   c o upl e i nduc t a n c e s   (ΔP X (E n t / C l ) ,   ΔP X (E n t Co / Cl ) ,   c o m pa r e t o   a   c o n v e n t i o n a l   B o o s t ,   a c c o r di n g   t o   t h e   dut y   c y c l e   D .           F i gu r e   8 .   P o w e r   ga i ΔP X ( D)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f om anc e   as s e s s m e nt ,   i n   t e r m s   of   r i pp l e s   and   pow e r ,   of   c o nv e n t i o nal . . .   ( B r ah i m   L ags s i y e r )   985   T h e   po w e r ,   e xt r a c t e d   f r o m   t h e   p a n e l   c o nn e c t e t o   a i nt e rl e a v e B oo s t   c o n v e r t e w i t i nde pe n de n t   i n duc t a n c e s ,   i s   hi g h e t ha t ha t   e xt ra c t e f r o m   a   P V   c o nn e c t e t o   c o n v e n t i o n a l   B oo s t   c o n v e r t e r   f o r   D < 0 . 6.   T h e   c o upl i n g   o f   t h e   i n duc t a n c e s ,   s i g n i f i c a n t l y   i n c r e a s e s   t h i s   po w e g a i ΔP (X )   by   a do pt i n g   a a p p r o pri a t e   c o m m a nd  s h i f t   X .         4.   EX P ER I M EN TA R ES U L TS   In  o r de r   t o   v a l i da t e   t h e   s i m u l a t i o r e s ul t s ,   w e   m e a s ur e d   by   e x pe r i e n c e ,   t h e   ri pp l e   o f   t h e   i nput   c urr e nt s   Δi e   o f   t h e   t w o   t o po l o gi e s ,   c l a s s i c a l   a n d   i n t e r l e a v e B o os t   c on v e r t e r s   w i t h   i n de pe n de nt   a nd  c o upl e i n duc t o r s .   F i gu r e   s h o w s   t h e   c o n v e rt e c i r c ui t ,   c o nn e c t e t o   a   D C   v o l t a ge   s o ur c e .   T h e   m e a s u r e m e nt   pa ra m e t e r s   a r e   s h o w n   i T a b l e   2.       T a b l e   2 .   M e a s u r e m e n t   S y s t e m   P a ra m e t e r s   S y s t e m   P a ra m e t e r s   V a l u e s     In p u t   v o l t a g e   ( V e )   15V     S w i t c h i n g   fre q u e n c y   ( f )   L o a d   (R)   O u t p u t   c a p a c i t a n c e   (C s )   In d u c t o r s   ( L 1 =L 2 = L )   Co u p l i n g   c o e ff i c i e n t   ( K )   S h i ft   c o e ffi c i e n t   ( X )   1 3 . 5 K H z   2 0     2 2 0   µF   4 3 3 . 4 7   µH   0 . 9 3   0 . 5                 F i gu r e   9 .   M e a s u r e m e n t   s e t up   o f   t h e   c l a s s i c   a nd  i n t e r l e a v e b oo s t       In  F i gu r e   10,   w e   m e a s ur e t h e   i nput   v o l t a ge   V e Cl ,   i n pu t   c urr e n t   i e Cl   a n d   i t s   r i pp l e   Δi e Cl ,   o f   t h e   c o n v e n t i o n a l   B o o s t   c o n v e r t e r.           F i gu r e   10 .   I nput   v o l t a ge   V e   a nd  c u rr e n t   Δ i e Cl   o f   t h e   c l a s s i c a l   b o os t ,   w i t h   D = 0 . a n d   X = 0 . 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     9 78     9 89   986   W e   h a v e   t h e   ri pp l e   o f   t h e   i n pu t   c u rr e n t   Δ i e Cl   = 0. 276A .   F i gu r e   11   i l l us t r a t e s   by   m e a s ur e m e n t   t h e   i nput   v o l t a ge   V e E n t ,   i n p ut   c urr e nt   i e E n t   a n d   i t s   ri pp l e s   Δi e E n t   of   t h e   i nt e rl e a v e Bo os t   w i t h o ut   c o upl i n g .           F i gu r e   11 .   I nput   v o l t a ge   V e   a nd  c u rr e n t   i e E n t   o f   t h e   i nt e rl e a v e b oo s t       W e   h a v e   t h e   ri ppl e   o f   t h e   i nput   c u rr e n t   Δi e E nt   =   0. 192A .   W e   w i l l   t h e r e f o r e   h a v e   a c c o r di n t o   t h e   m e a s u r e m e nt s     ie E  ie Cl = 68% .   T h e   i n t e r l e a v i n g   o f   t h e   c l a s s i c   B o os t   c o n v e r t e w i t c o m m a nd  s hi f t ,   m i n i m i z e s   t h e   r i pp l e s   o f   t h e   i nput   c urr e n t   i e .   F i g u r e   1 2   i l l us t ra t e s   by   m e a s u r e m e nt ,   t h e   i n pu t   v o l t a ge   V e E n t C o ,   a n d   i nput   c u rr e n t   i e E n t Co   o f   t h e   c o upl e i nt e rl e a v e B oo s t .           F i gu r e   12 .   I nput   v o l t a ge   V e   a nd  i n pu t   c u rr e n t   i e E n t C o   o f   t h e   c o upl e i nt e r l e a v e b oo s t   w i t h   D = 0 . a n d   X = 0 . 5       W e   h a v e   t h e   ri ppl e   o f   t h e   i n pu t   c u rr e n t   Δi e E n t C o   =   0 . 152A .   W e   w i l l   t h e r e f o r e   h a v e   a c c o r di n t o   t h e   m e a s u r e m e nt s   ie E i eE n t = 78%   T h e   i nduc t a n c e s   c o upl i n g   a pp r o a c o f   i n t e r l e a v e B oo s t   a n d   t h e   s h i f t   o f   t h e   c o m m a n d   m i n i m i z e s   t h e   ri ppl e   o f   t h e   i nput   c u rr e n t   Δi e E n t C o   c o m pa r e t o   th a t   o f   th i n t e r l e a v e B oos t   w i t h   i n de pe n de nt   i nduc t o r s   Δ i e Ent .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       P e r f om anc e   as s e s s m e nt ,   i n   t e r m s   of   r i pp l e s   and   pow e r ,   of   c o nv e n t i o nal . . .   ( B r ah i m   L ags s i y e r )   987   F i gu r e   13  s h o w s   by   m e a s ur e m e n t ,   t h e   o ut pu t   v o l t a ge   V s   a nd  i t s   ri ppl e s   ΔV SC1   o f   t h e   c o n v e n t i o n a l   Bo os t   c o n v e r t e r.           F i gu r e   13 .   O u t pu t   v o l t a ge   V s Cl   o f   t h e   c l a s s i c a l   b oo s t   w i t D = 0. 5   a n d   X = 0. 5       W e   h a v e   t h e   ri pp l e   o f   t h e   o ut pu t   v o l t a ge   ΔV s Cl   =   3 . 8V .   F i gu r e   14  i l l us t r a t e s   by   m e a s ur e m e nt ,   t h e   o ut put   v o l t a ge   V s   w i t h   i t s   ri ppl e   ΔV S Ent   o f   t h e   i nt e rl e a v e d   Bo os t   c o n v e r t e r.           F i gu r e   14 .   O u t pu t   v o l t a ge   V s   a n d ,   o f   t h e   i nt e r l e a v e b oo s t   w i t h   D = 0. a n d   X = 0 .       W e   h a v e   t h e   ri pp l e   o f   t h e   o ut pu t   v o l t a ge   ΔV s E n t   = 2 . 8V .   A c c o r di n g   t o   t h e   m e a s u r e m e nt s ,   w e   t h e r e f o r e   ha v e   Vs E  V s C l = 73% .   T h e   i nt e rl e a v i ng  o f   t h e   c l a s s i c   Bo os t   a n d   t h e   s hi f t   o f   t h e   c o m m a n d ,   m i ni m i z e s   t h e   ri ppl e s   o f   t h e   o ut pu t   v o l t a ge   V s .   F i gu r e   15   i l l us t ra t e s   b y   m e a s ur e m e n t ,   t h e   o ut put   v o l t a ge   V s   a n d   i t s   ri ppl e s   ΔV s E n t Co   o f   t h e   i nt e r l e a v e d   Bo os t   c o n v e r t e w i t h   c o upl i n g   o f   t h e   i n duc t o r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.