Ind o n es ian Jou r n al  o f   E le ctric a l E n g in ee r ing   and  C o mp u t er  S c ienc e   V ol . 8 No.  3,  Dec em be r  20 17 , p p.  7 3 ~   7 3 6   DO I:  10 . 11 5 91 / i j ee c s .v 8 .i 3 . pp 7 3 3 - 7 3 6   733       Rec ei v ed   A u g u s t   2 , 2 01 7 ;   Rev i s ed   O c t o b e r   2 5 ,   2 01 7 ;   A c c ep ted   N o v e m b e r   1 2 20 17   A   N o v el  Singl Source M ult i ple  O u tp ut  C on v er t er  Int e gratin g B uc k - Bo ost   and   Fl y  Back T op olo g y  fo SM PS   A p plic ati on s       A   K ali r as u   Dep a rtm e n o El e c tr i c a l  a n d  E l e c tr o n i c s  E n g i n e e ri n g   (M a ri n e ),   A M ET  Un i v e rs i ty Che n n a i       Ab strac t   Th i s   p a p e p r e s e n ts   a   n o v e l   s i n g l e   DC   i n p u s o u r c e   a n d   m u l ti p l e   DC   o u t p u s u i ta b l e   fo r   s w i tc h e d   m o d e   p o wer  s u p p l y   (SM PS)  a p p l i c a t i o n s   i n te g ra t i n g   i n t e rl e a v e d   b o o s a n d   s e p i c   c o n v e rt e wit h   fl y   b a c k   to p o l o g y Th e   p ro p o s e d   c o n v e rte c a n   b e   re m o d e l e d   fo a n y   re q u i r e d   o u tp u t   v o l ta g e   p o wer   s u p p l y   wit h o u t   c h a n g i n g   h a rd ware   s tru c tu re   b e c a u s e   wid e   ra n g e   o o u t p u v o l ta g e   c a n   b e   o b ta i n e d   u s i n g  s e p i c   a n d   b o o s t   c o n v e rte r s   b y   c h a n g i n g   d u t y   c y c l e   c o m m a n d   b y   i m p l e m e n ti n g   a   s i m p l e   v o l ta g e   i n p u p i   c o n tro l l e r Con v e n ti o n a l   fl y   b a c k   to p o l o g y   i s   a d d e d   to   i n t e rl e a v e d   c i rc u i t o   p ro d u c e   d e s i re d   d c   o u t p u v o l t a g e   th i s   v o l t a g e   c a n   b e   c o n tr o l l e d   b y   c h o o s i n g   tu r n s   ra ti o   o fl y   b a c k   tra n s fo rm e r.  Th e   p r o p o s e d   m u l ti   o u t p u DC   c o n v e rte r   i s   s i m u l a t e d   i n   M ATL AB/Si m u l i n k   e n v i ro n m e n a n d   re s u l t s   a r e   p r e s e n te d   fo r   v e ri fy i n g   m e ri ts   o th e  c o n v e rte r.       Key w ords SM PS,  Se p i c F l y   b a c k M u l ti p l e  DC o u tp u t,  PI   c o n tro l l e r          Copy righ ©  2 0 1 7 In s titu te  o Adv a nc e Eng in e e ring   a nd   Sc ie nc e All  righ t s   res e rve d.       1.  Int r o d u ctio n   Mu l t i p l o utp u ts   DC - DC  c on v erter s   are  em pl o y ed   i v ari ou s   ap p l i c a ti o ns   s uc as   S M P S t es be nc he s Co nv en ti on a l   S M P S   i n v o l v c on v erti ng   i np ut  ac   to  dc   an us s wi tc hi n g   tr an s f or m ers   an po w er  s up p l y   r e gu l ato r s   to  ac hi ev de s i r e d   ou tpu v o l ta ge Int r od uc t i on   of   po w er  el ec tr o ni c   c o nv erter s   to  S M P S   do es   no t   r eq u i r e s   s uc r eg u l ato r s   r at he r   pre c i s c on tr o l   of   ou tp ut  v ol t ag c an   be   ob tai ne b y   pe r f orm i ng   c l os ed   l oo c on tr o l   of   s uc c on v ert ers P ap er  [1 ]   pres en te hi g ef f i c i en m ul ti   ou tp ut  DC  c o nv erter   c o m bi ni ng   th a dv an t ag es   of   bo th  c uk   an d   bo os c on v erter Li t erature   [2 - 3]  s ho w s   s i ng l i nd uc tor  ba s ed   s i ng l a nd   m ul t i   i n pu bu t   m ul ti pl e   ou t pu t   DC - DC   c o nv ert er  w i th  c ert ai d eg r e of   ef f i c i en c y .   Li terat ure  [ 4]  pro po s ed   a   s i ng l i nd uc tor  m ul ti   o utp ut  po wer   s up p l y   i b oth   c on ti nu o us   an di s c on t i n uo us   c on du c ti on   m od of   op erati o n.  R ef erenc [5]   prop os ed   m ul ti pl o utp u DC - DC  bu c k   c on v ert er  w i t h   m od i f i ed  c on tr ol   top ol og y  l i k e s i ng l e d i s c ha r ge  c on tr o l .       2.  P r o p o se d  Co n v er t e r   F i g ure   s ho w s   t he   o v eral l   bl oc k   di a gram   of   propos ed   s i ng l i np ut  m ul ti pl o utp ut s   DC - DC  c on v erter   f or  S M P S   a pp l i c ati on s DC   i n pu i s   f ed   to  i nte grate b oo s an s ep i c   c on v erter   bo th   the   c on v erter s   s h are  t he   i np ut  s o urc an t he y   o pe r ate   i i nte r l ea v e m od of   op er at i on A   f l y   ba c k   un i i s   ad de a s ou r c i nd uc tan c whi c ac ts   as   v o l tag m ul ti pl i er  u ni t   an ac   ou tpu t   f r o m   f l y   ba c k   un i i s   r ec ti f i ed   to  o bta i dc   v ol t ag f r om   f l y   ba c k   c on v erter   [6]   [ 7].   O utp u DC   v o l tag f r o m   f l y   ba c k   c an   be   c on tr o l l ed   us i ng   tr an s f o r m er  turns   r ati o.  T he   propos ed   c on v erte r   c an   be   r ed es i g ne d   f or  an y   r eq u i r ed   ou t pu t   v ol t ag e   p o w er  s up pl y   wi t ho ut   c ha n gi n h ard w are   s tr uc ture  be c a us wi de   r an ge   of   ou t pu v o l t ag c an   b o bta i ne us i ng   s e pi c   a nd   b oo s t   c on v ert ers   b y   c ha ng i ng   d ut y   c y c l c om m an d   b y   i m pl e m en ti ng   s i m pl v o l tag i np ut  pi   c on tr ol l er.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
  IS S N:  2 50 2 - 4 75 2       IJE E CS   V ol 8,  N o.  3,  Dec e m be r  20 17  :   7 3   7 3 6   734     F i g ure  1.  B l oc k  di a gram  of   propos e d m ul ti  ou tpu t  c on v erter       3.  S i mu latio n  Re sult s a n d  Disc u s sion   F i g ure  s h o w s   c i r c ui d i a gram   o f   propos ed   m ul ti pl e   ou tpu dc - dc   c on v erter T hi s   i s   s i m ul ate i M A T LA B /S i m u l i nk   en v i r on m en an r es u l t s   are  pres en ted   f or  v erif y i n the   m erit s   of  propos e m ul ti p l ou tp ut  DC - DC  c on v erter .   T ab l e   1   s ho w s   s i m ul ati on   pa r am ete r s   of   pa s s i v el em en ts   us ed   i th c i r c u i t F i g ure   3 - 6.  S ho w s   r es po n s of   propos ed   c o nv erter   f o r   20 v   i np u dc   s ou r c an ou t pu of   three   i s ol a ted   DC  s up pl i es   f r o m   bo os c on v ert er,  f l y   b ac k   c on v ert er  an d   s ep i c  c on v erter .           F i g ure  2.  C i r c ui Di a gram  of  P r op os ed  C on v erter       T ab l e   1.  S i m ul at i on  pa r am ete r s   D C   I n p u t   V o lt a g e   20v   Ou t p u t   V o lt a g e   3 2 v   X   3     I n d u c t o r   L s , L 1   3 0 0 u H , 2 0 0 u H     C a p a c it o r   C 1 , C 4 , C 6   1 0 0 u F, 1 0 0 0 u F, 1 0 0 0 u F   Tr a n s f o r m e r   r a t io  n   1 : 2   L o a d   r e s is t o r   1 0 0   o h m s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS   IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     A  Nov e l   S i n gl e S ou r c Mu l t i pl e Out pu t C on v erter  I nte g r ati ng  B uc k - B oo s t a nd   …  ( A  K al i r as u )   735       F i g ure  3.  S i n gl e i np u t DC s ou r c e v ol t ag e   w a v ef orm           F i g ure  4.  B oo s t c o nv erter  o utp ut  v ol t ag wa v ef orm           F i g ure   5.  DC  ou t pu f r om   f l y   b ac k  c i r c ui t     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
  IS S N:  2 50 2 - 4 75 2       IJE E CS   V ol 8,  N o.  3,  Dec e m be r  20 17  :   7 3   7 3 6   736       F i g ure  6.   DC  ou t pu t f r om  s ep i c         4.  Co n clus ion   P r op os e s i n gl i np u m ul ti   o utp u DC - DC  c o nv erter   i s   i m pl em en ted   i S i m ul i nk   an r es ul ts   are  pres e nte i pr ev i ou s   s ec ti on Res ul ts   v e r i f y   t he   r ob us tne s s   of   prop os ed   s c he m e   and  ef f i c i en c y  of  prop os ed   c on v ert er i s  c om pa r ed  to  c on v en t i on al  s c he m es .       Ref er en ce s   [1   T   L o d h   a n d   T   M a j u m d e r .   Hig h l y   e f fi c i e n a n d   c o m p a c s i n g l e   i n p u m u l ti p l e   o u tp u d c - d c   c o n v e rte r s .   2 0 1 6   IEEE  In te r n a ti o n a l   Con f e re n c e   o n   P o w e El e c tr o n i c s Dr i v e s   a n d   En e rg y   Sy s te m s   (PEDES) T ri v a n d ru m I n d i a .   2 0 1 6 :   1 - 6.   [2   M   Y a m a d a NB  T ra n T   M i y a z a k i Y   Y o s h i h a ra   a n d   Fu j i m o to .   A l l - d i g i ta l   s i n g l e - i n d u c to m u l ti p l e - o u tp u t   DC - DC   c o n v e rte r   wit h   o v e 6 5 .3 %   e ff i c i e n c y   i n   1   u to   5 0   m W   l o a d   ra n g e   a n d   8 6 .3 %   p e a k   e ff i c i e n c y .   2 0 1 6  I E EE A s i a n  S o l i d - St a te  Ci r c u i ts  C o n fe r e n c e   (A - SSCC ) T o y a m a .   2016 :   2 1 3 - 216.   [3   W a n g L   X i a n VRK  Ka n a m a rl a p u d i K J   T s e n g A .   Uk i l   a n d   HB  G o o i .   Dig i ta l   M e th o d   o Po w e r - Sh a ri n g  a n d   Cro s s - Reg u l a ti o n   Su p p re s s i o n   fo Si n g l e - In d u c t o M u l ti p l e - In p u M u l ti p l e - O u t p u DC DC  Con v e rte r.   IEEE  Tr a n s a c t i o n s   o n  I n d u s tr i a l  El e c tro n i c s .   2 0 1 7 ;   64 ( 4 ):  2 8 3 6 - 2 8 4 7 .   [4   W   H u a n g J AA   Q a h o u q   a n d   Dan g .   CCM DC M   Po w e r - M u l ti p l e x e d   Con tro l   S c h e m e   fo Si n g l e - In d u c to M u l ti p l e - O u t p u DC DC   Po w e Con v e rte w i th   No  Cros s   Reg u l a t i o n .   IEEE  Tra n s a c ti o n s   o n   In d u s try  A p p l i c a ti o n s .   2017 ;   53 ( 2 ):   1 2 1 9 - 1 2 3 1 .   [5   TY   G o h W T   Ng .   Si n g l e   D i s c h a rg e   Con t ro l   fo S i n g l e - In d u c to M u l ti p le - O u tp u DC - DC   Bu c k   Con v e rte rs .   IEEE  Tra n s a c ti o n s  o n  P o wer  El e c tr o n i c s .   99 1 - 1   [6   Um a d e v i   K,  Nal a n d h a   Ke s a v a n   CC M o d e l l i n g   o Ph o to v o l t a i c   Sy s te m   wit h   Con v e rte r   To p o l o g y   fo r Grid  f e d  Ope r a ti o n s .   [7   Po n s h a n m u g a k u m a A,  Si v a s h a n m u g a m   M   &   J a y a k u m a SS.  So l a d ri v e n   a i c o n d i ti o n i n g   s y s t e m   i n te g r a te d   w i th   l a te n t   h e a th e rm a l   e n e rg y   s t o ra g e I n d i a n   J o u rn a l   o f   Sc i e n c e   a n d   Te c h n o l o g y .   2 0 1 4 ;   7 (1 1 ) :   1798 - 1 8 0 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.