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   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20 ,   pp .   1 31~ 14 0   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 1 . pp131 - 140             131       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   D e si g n   a n d   d e v e l o p m e n t   o f   PW M   s w i t c h i n g   f o r   5 - l e v e l   m u l t i p h a se   i n t e r l e a v e d   D C / D C   b o o st   c o n v e r t e r       A . F . H . A . G an i ,   A . A . B a k ar ,   A .   P o n n i r an ,   M . H u s s ai n ar ,   M . A . N . A m r an   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i n e e r i ng ,   F a c u l t y   o f   E l e c t r i c a l   a nd  E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,     U ni v e r s i t y   T un  H u s s e i n   O nn   M a l a y s i a ,   M a l a y s i a       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 J a n   10 ,   2 019   R e v i s e M a y   1 ,   201 9   A c c e pt e J ul   1 ,   201 9       T he   c o nt i nuo us l y   i nc r e a s i ng   de m a nd  f o r   c o nt r o l   o e l e c t r i c   po w e r   e qui pm e n t   ha s   l e t o   t he   r a p i t e c h no l o g i c a l   de v e l o pm e nt   i v a r i o us   a pp l i c a t i o ns   s uc a s   r e ne w a bl e   e ne r gy ,   e l e c t r i c   dr i v e s ,   a n c o m m uni c a t i o n.   P u l s e   W i d t M o dul a t i o ( P W M )   s w i t c hi ng   i s   a i m po r t a n t   t e c hni q ue   t o   c o nt r o l   t he   o ut p ut   v o l t a g e .   P W M   s i g na l s   c a e i t h e r   be   g e ne r a t e us i ng   di g i t a l   c o nt r o l l e r   o r   a na l o g   c o nt r o l l e r .   D i g i t a l   c o nt r o l l e r s   a r e   w i d e l y   us e t o   g e ne r a t e   P W M   s i g na l s   due   t o   t he i r   r e l i a b i l i t y   i s o l v i ng   c o m pl e a l g o r i t hm s   w i t hi s ho r t   a m o unt   o f   t i m e .   M ul t i pha s e   bo o s t   c o nv e r t e r   i s   c a pa b l e   t o   ov e r c o m e   hi g h   i npu t   c ur r e n t   r i pp l e ,   c ur r e nt   s t r e s s   a nd  s e m i c o nduc t o r   l o s s e s   i c o nv e nt i o na l   bo o s t   c o nv e r t e r .   T h i s   pa p e r   pr o po s e s   a   P W M   s w i t c hi ng   s c he m e   f o r   m ul t i ph a s e   i n t e r l e a v e c o nv e r t e r   us i ng   F i e l P r o g r a m m a b l e   G a t e   A r r a y   ( F P G A ) .   T h e   pr o po s e s w i t c hi ng   s c he m e   u s e s   P W M   s w i t c h i ng   t e c hni que   t ha t   i s   i m p l e m e nt e by   pr o g r a m m i ng   A l t e r a   D E 2 - 70   bo a r d.   T he   dut y   c y c l e   c a be   e a s i l y   a dj us t e us i ng   a s s i g ne s w i t c he s   o t he   A l t e r a   bo a r d .     F o r   v a l i da t i o n,   s w i t c hi ng   f r e que nc y   w a s   s e t   t o   100  kH z ,   a nd  t he s w i t c h i ng   s i g na l   w a s   o bs e r v e d   us i ng   o s c i l l o s c o pe .   Ke y w or ds :   F i e l d - p r o gra m m a b l e   g a t e   a rra y     Int e rl e a v e t e c hn i que     M ul t i p h a s e   b o os t   c o n v e r t e P ul s e   w i dt m o dul a t i o   V e r y   h i g de s c r i pt i o n   l a ngua ge   C opy r i gh t   ©   2020   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 :   A . A .   B a ka r,   D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   P o w e r   E n gi n e e r i n g ,     F a c ul t y   of   E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E n g i n e e r i ng,     U n i v e r s i t y   T u n   H us s e i O nn   M a l a y s i a ,     P a ri t   R a j a ,   B a t u   P a ha t ,   J o h o r ,   M a l a y s i a .     E m a i l :   a f a r ul @ u t h m . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     D C/ D c o n v e r t e r s   a r e   c o m m o nl y   a ppl i e i n   f i e l ds   o f   r e n e w a b l e   e n e r gy ,   a ut o m o t i v e ,     a n c o m m u n i c a t i o n.   T h e r e   a r e   t y pe s   o D C/ D c o n ve r t e r s   s uc h   a s   b uc k,   bo os t ,   b uc k - boo s t ,   S e pi c ,   Cuk  a n d   F l y b a c [1] .   Co n v e n t i o na l   o r   s i n gl e - p ha s e   D C/ D c o n v e r t e r s   ha v e   c e r t a i n   l i m i t a t i o n s   s uc h   a s   hi g h   c u rr e n t   s t r e s s ,   h i g h   i n pu t   c urr e n t   ri pp l e ,   a n l e s s   e ff i c i e n c y   [2] .   A n o t h e r   d r a w b a c i s   h i g h   c o n duc t i o n   l o s s   i n   t h e   s w i t c h i n g   de v i c e s ,   w h i c i s   a   m a j o r   c o n s t ra i nt   s i n c e   i t   a f f e c t s   t h e   o ut pu t   po w e r   o f   t h e   c o n v e rt e [3]   O n e   p r o m i s i ng  s o l ut i o n   i s   by   us i n D C/ D c o n v e r t e r s   w i t h   m ul t i p ha s e   c o n f i gura t i o n .   I t   i s   b a s i c a l l y   a   c o m b i n a t i o n   o f   c o n v e n t i o na l   D C/ D c o n v e r t e r   i n   pa ra l l e l   a rra n ge m e nt .   T h e r e   a r e   a dv a nt a ge s   of   us i n m ul t i p ha s e   c o n f i gu r a t i o n s ,   s uc h   a s   r e duc t i o n   o f   c urr e nt   s t r e s s ,   hi g c urr e nt   o ut pu t ,   l o w   c o n duc t i o n   l o s s ,     a n h i g h   e f f i c i e n c y   [ 4 - 8] .   Be s i de s ,   t h e   s i z e   a n ra t i ng  o t h e   c o m po n e n t s   a r e   r e duc e due   t t h e   s pl i t   o i n pu t   c urr e n t   i nt o   e a c h   c i r c ui t   p a t h.   B a s i c a l l y ,   t h e   pe r f o r m a n c e   of   m ul t i p ha s e   c o n f i gur a t i o n s   de pe n ds   o n   t h e   P W M   s w i t c h i n s c h e m e s .   M ul t i p ha s e   D C/ D c o n ve r t e r   w i t h   i nt e r l e a v e d   s w i t c h i n t e c hn i q ue   i s   a b l e   t o   r e duc e   i n pu t   c urr e n t   r i ppl e .   I nt e rl e a v e t e c h ni que s   m e a n s   a l l   po w e r   s t a ge s   a r e   o pe r a t e i n   t h e   p h a s e ,   s h i f t e t o   e a c h   o t h e r   w i t h   t h e   s a m e   f r e que n c y   a n d   du t y   c y c l e   [9] .   By   us i ng  i nt e r l e a v i n t e c hni que ,   t h e   P W M   s w i t c h i ng  s i g n a l s   i e a c h   p h a s e   c a n   b e   o p e r a t e i n   n o n - o v e r l a ppe o r   o ve r l a p pe c o n di t i o n s .   W h e n   t h e   m u l t i p ha s e   i s   o p e r a t e i n o n - o ve r l a ppe c o n di t i o n s ,   m i ni m um   i nput   c urr e nt   ri ppl e   c a n   b e   a c hi e v e [10] .   N o n e t h e l e s s ,   t h e   i n pu t   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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     131 - 140   132   c urr e n t   ri ppl e   w i l l   s t i l l   l i n e a rl y   i n c r e a s e   a s   t h e   s w i t c hi n s i g n a l s   a r e   o v e r l a ppe d.   T h e r e f o r e ,   s ui t a b l e   dut y   c y c l e   h a s   t o   be   c o n s i de r e i n   o r de r   t o   ga i n   n o n - o v e r l a ppe c o n di t i o n s .   T h us ,   de s i g n a t i o n   o f   P W M   s w i t c h i n g   s i g n a l s   pl a y s   a i m po rt a nt   r o l e   i n   c o nt r o l l i ng  t h e   s w i t c h e s   t o   s o l ve   t h o s e   i s s ue s .     P W M   s w i t c h i n i s   w i de l y   us e i n   pow e r   c o n v e r t e r s ,   t o   e m i t   s i gna l s   t o   t r i gge r   t h e   s w i t c h   by   t urn i n g   o n   a n d   t u rni n g   o ff   t h e   s w i t c h   [ 11] .   T h e r e f o r e ,   t h e   c u rr e nt   f l o w i n t hr o ug h   t h e   s w i t c h   c a b e   c o n t r o l l e by   m a ni pul a t i n t h e   P W M   s w i t c h i ng  s i g na l s .   T h e   P W M   s i gna l s   e i t h e r   c a n   b e   ge n e ra t e us i n a na l o o r   di g i t a l   c o n t r o l l e r.   A na l o c i r c ui t   r e qu i r e s   a   l a r ge   num b e r   o pa s s i ve   c o m po n e n t s ,   w h i c h   i s   di r e c t l y   pr o po r t i o na l   t o   t h e   c o m pl e xi t y   o t h e   s w i t c h i n s i g na l s   [12 ] .   T h i s   i s   s o m e w h a t   a   l i m i t a t i o n   t ha t   r e duc e s   t h e   s y s t e m   r e l i a b i l i t y   a n i n c r e a s e s   c i r c ui t   c o m pl e xi t y   a n s pa c e   r e qui r e m e nt s .   T hus ,   i t   i s   de s i ra b l e   t o   l e s s e n   c o m pl e m a t h e m a t i c a l   o pe r a t i o n   due   t o   t h e   l i m i t a t i o n   i n   c o m put a t i o na l   c a p a b i l i t y   [13] M o r e ove r ,   a na l o s y s t e m   i s   h a r dl y   t c o n f i gur e   w i t h o ut   c h a ngi ng  i t s   ha r dw a r e   c i r c ui t   [1 4] .   N ow a da y s ,   di gi t a l   c i r c ui t s   a r e   m o r e   w i de l y   us e c o m pa r e t o   a n a l o c i r c ui t s .   D i g i t a l   s y s t e m s   c a n   b e   o pe r a t e i n   c o m pl e c o n t r o l   s t ra t e gi e s   w i t h   po w e r f ul   m a t h e m a t i c a l   a l go ri t hm s   [15] .   M o r e o ve r ,   c o m pl e c o n t r o l   c a n   b e   r e a l i z e i n   s h o r t   t i m e   by   us i n g   s upr e m e   c om put a t i o na l   s o f t w a r e .   T h e   m o s t   c o m m o n   di gi t a l   c o n t r o l l e r s   a r e   D i gi t a l   S i g na l   P r o c e s s i n (D S P )   a n d   F i e l d   P r o gra m m a b l e   G a t e   A rra y s   (F P G A ).     D S P   c o m m o n l y   i s   us e fo r   s o l v i n c o m pl e m a t h e m a t i c a l   a l go r i t hm   w i t h   f l o a t i n po i n t s   o pe ra t i o n s ,   a s   i [16 ,   17] .   T hi s   s y s t e m   o pe r a t e s   i s e ri e s ,   t hus   r e qui r e s   m ul t i p l e   D S P   i o r de t o   o pe r a t e   f o r   pa ra l l e l   c i r c ui t .   P W M   s i g n a l s   a r e   l e s s   a c c ur a t e   w h e n   h i g h   s w i t c hi n f r e que n c y   i s   a ppl i e d.   Co m p a r e t o   D S P   c o n t r o l l e r,   F P G A   i s   m o r e   s ui t a b l e   f o r   o pe r a t i o n   o f   h i g h   s w i t c h i n g   f r e que n c y   due   t o   t h e   a c c ura c y   of   i t s   P W M   s i g n a l s .   B e s i de s ,   t hi s   c o n t r o l l e r   i s   a b l e   t o   o p e r a t e   a t   t h e   s a m e   t i m e   i n   t h e   p a r a l l e l   c i r c ui t   [18 - 2 0]   T h us ,   s pa c e   a r e a s   c a b e   r e duc e d,   a s   w e l l   a s   t h e   c o s t   of   t h e   c o n t r o l l e r .   T h i s   p a pe r   hi g hl i g ht s   t h e   de s i g n   a n de v e l o pm e n t   o f   P W M   s w i t c h i n s i g na l s   f o r   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   i n t e r l e a v e D C/ D C   c o n v e r t e r.   I ni t i a l l y ,   e a c s w i t c h i ng  s i g na l s   ra n ge   i s   c l e a r l y   i de nt i f i e t o   a v o i o v e r l a pp i n of   s i gna l s .   T h e   s w i t c hi n s i g n a l s   a r e   de s i g n e us i ng  Q ua rt us   II  s o f t w a r e .   T h e   s i g n a l s   a r e   s e t   a t   60   de g r e e s   o ut   of   ph a s e   t o   e a c o t h e r.   T h e   d ut y   c y c l e   c a n   b e   s e t   by   us i ng  a s s i g nm e nt   p i n s   s y n c hr o ni z i n t o   a i nt e rna l   c o un t e r.         2.   P R I N C I P LE  O F   5 - LEV EL   M U LTI P H A S C O N V ER TE R   O P ER A TI O N   In   t h i s   p a pe r ,   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   boo s t   c o n v e r t e i s   p r o po s e d.   T hi s   c o n v e r t e r   c o n s i s t s   o f   f i v e   i n duc t o r s ,   f i ve   s w i t c h e s   a n f i v e   di o de s .   T h e r e f o r e ,   t h i s   c o nv e r t e r   r e qui r e s   f i ve   P W M   s i gna l s   t o   t ri gge r   e a c h   s w i t c h   i t h e   c o n v e r t e r.   F i gu r e   s h o w s   t h e   c i r c ui t   c o n f i gu ra t i o n s   f o r   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   b oo s t   c o n v e r t e r .             F i gu r e   1 .   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   c o n f i gu r a t i o n s       M e a n w hi l e ,   F i gu r e   2   s h o w s   t h e   P W M   s w i t c h i n g   s i g na l s   f o r   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   b oo s t   c o n v e r t e r   us i n g   i n t e r l e a v e t e c hn i q ue .   T h e   s w i t c hi n s i g na l s   a r e   p h a s e d - s h i f t e by   60  de gr e e s   t o   b a l a n c e   t h e   c h a rgi n g   a n d   di s c ha r gi ng  o f   i n d uc t o r s   o v e r   o n e   pe ri o o f   t i m e .   T h e r e fo r e ,   t h e   i n duc t o r   c u rr e n t   i n   e v e r y   ph a s e   c a n c e l s   e a c o t h e t o   r e duc e   t h e   i nput   c urr e nt   r i ppl e .   T h e   c h a rgi n g   t i m e   o e a c h   i n duc t o c a n   b e   c o n t r o l l e b y   a dj us t i n t h e   dut y   c y c l e .   T h e   c ha r gi ng  t i m e   o f   i n d uc t o r   i s   o n l y   i n c r e a s e o n c e   t h e   dut y   c y c l e   h a s   i n c r e a s e d.   T h us ,     t h e   o ut put   v o l t a ge   a l s o   i n c r e a s e s   a s   t h e   c ha r gi ng  t i m e   o f   i n d uc t o r   i s   i n c r e a s e d.   T h e   o ut pu t   v o l t a g e   c a n   b e   c a l c ul a t e d   by   us i n g   (1) ;     D 1     C 1     S 1     S 2     L 1     V s     iL     i L 1     S 3     S 4     S 5     R     iL i L 3     i L 4     i L 5     D 2     D 3     D 4     D 5     L 2     L 3     L 4     L 5     i L 2     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       D e s i gn   and   de v e l opm e nt   of   P W s w i t c hi ng   f or   5 - l e v e l   m ul t i phas e   i nt e r l e av e d   D C/ D C…   ( A . F . H . A . G an i )   133   D V V in o u t 1   (1)         F i gu r e   2 .   P W M   s w i t c hi n g   s i g na l s   f o r   5 - l e v e l   m u l t i p h a s e   b o os t   c o n v e r t e r       In   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   c o n v e r t e r ,   t h e r e   a r e   10  m o de s   of   o pe r a t i o n s   f o r   o n e   c y c l e .   T a b l e   s h o w s   t h e   m o de s   o pe r a t i o n s   f o r   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   c o n v e r t e r.   D uri n s t a ge s   1,   3,   5,   7,   a nd  9,   o n l y   o n e   s w i t c h   i s   t u rn e d - o n ,   w h i l e   t h e   o t h e r   s w i t c h e s   a r e   t u rn e d - o ff .   M e a n w h i l e ,   a l l   s w i t c h e s   a r e   o ff   du r i n g   s t a ge s   2,   4,   6,   a n d   10 .       T a b l e   1 .   C i r c ui t   P a ra m e t e r   T i m e   S w i t c h ,   S n   D i o d e ,   D n   t 1 - t (S t a g e   1 )   S 1   i s   O N   w h i l e   o t h e r s   a re   O F F .   D 1   i s   O F F   w h i l e   o t h e r s   a r e   O N   t 2 - t (S t a g e   2 )   A l l   s w i t c h e s   ( S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 a re   O F F .   A l l   d i o d e s   ( D 1 ,   D 2 , D 3 , D 4 , D 5 a r e   O N .   t 3 - t (S t a g e   3 )   S 2   i s   O N   w h i l e   o t h e r s   a re   O F F .   D 2   i s   o ff  w h i l e   o t h e r s   a re   O N   t 4 - t (S t a g e   4 )   Al l   s w i t c h e s   ( S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 a re   O F F .   A l l   d i o d e s   ( D 1 ,   D 2 , D 3 , D 4 , D 5 a r e   O N .   t 5 - t (S t a g e   5 )   S 3   i s   O N   w h i l e   o t h e r s   a re   O F F .   D 3   i s   O F F   w h i l e   o t h e r s   a r e   O N   t 6 - t (S t a g e   6 )   A l l   s w i t c h e s   ( S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 a re   O F F .   A l l   d i o d e s   ( D 1 ,   D 2 , D 3 , D 4 , D 5 a r e   O N.   t 7 - t (S t a g e   7 )   S 4   i s   o n   w h i l e   o t h e r s   a re   O F F .   D 4   i s   o ff  w h i l e   o t h e r s   a re   O N   t 8 - t (S t a g e   8 )   A l l   s w i t c h e s   ( S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 a re   O F F .   A l l   d i o d e s   ( D 1 ,   D 2 , D 3 , D 4 , D 5 a r e   O N .   t 9 - t 10  (S t a g e   9 )   S 5   i s   O N   w h i l e   o t h e r s   a re   O F F   D 5   i s   O F F   w h i l e   o t h e r s   a r e   ON   t 10 - t (S t a g e   1 0 )   A l l   s w i t c h e s   ( S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 a re   O F F .   A l l   d i o d e s   ( D 1 ,   D 2 , D 3 , D 4 , D 5 a r e   O N .       W h e n   t h e   n - s w i t c h   i s   O N ,   t h e   i n duc t o r   c u rr e n t   o n   n - p ha s e   i s   c h a r g i n w hi l e   t h e   o t h e r s   a r e   di s c ha r gi ng.   T h e   i n duc t o c u rr e nt   ra t e   o f   c h a n ge   c a b e   ca l c ul a t e us i ng  (2 a nd   (3) :     S w i t c h   o n     (2)     S w i t c h   o ff     (3)     w h e r e   j   ≠  k   k   i s   t h e   O N   s w i t c a nd  j   i s   t h e   O F F   s w i t c h   T h e   pa r a m e t e r s   of   t h e   m ul t i p ha s e   c o n v e r t e r   a r e   c a l c ul a t e by   us i n e qua t i o n s   i n   [ 21]   S o m e   pa r a m e t e r s   s uc h   a s   i nput   v o l t a ge   a n s w i t c h i n f r e que n c y   a r e   s e t   t o   b e   f i xe v a l ue   i n   o rde r   t o   c a l c ul a t e   t h e   m i ni m um   pa ra m e t e r s   o f   i n duc t o r   a n c a pa c i t o r .   T h e   m i ni m um   pa ra m e t e r s   o f   c a pa c i t o r   a nd  i nduc t o r   v a l ue   a r e   i m po r t a n t   t o   e n s u r e   t ha t   t h e   c o n v e r t e r   o pe ra t e s   i n   Co n t i n uo us   Cu rr e nt   M o de   (CCM o r   D i s c o n t i n uo us   Cu rr e nt   M o de   (D CM ).   I n   hi g h   po w e r   a pp l i c a t i o n s ,   C CM   i s   m o r e   s ui t a b l e   c o m pa r e t o   t h e   D CM   due   t o   l o w   i n put   c u rr e nt   ri pp l e   a n d   l o w   c o n duc t i o n   l o s s e s .   B e s i de s ,   CCM   ge n e r a t e s   n o n - pu l s a t e   c urr e nt   a nd  t h e   v a l ue   o i n put   c u rr e n t   i s   n o t   l e s s   t h a o r   e qua l   t o   t h e   z e r o   v a l ue s   [22,   23] .   T h us ,   t h e   l i f e t i m e   of   t h e   c o n v e r t e r   c a gr e a t l y   b e   i m p r o ve d.   T a b l e   s h o w s   t h e   p a ra m e t e r   f o r   5 - l e v e l   m u l t i p h a s e   D C / D C   b oo s t   c o n ve r t e r .     k s n k k L V dt di j s n j j L V V dt di 0 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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     131 - 140   134   Tab l e   2 .   C i r c ui t   P a ra m e t e r s   P a ra m e t e r s   V a l u e   In p u t   v o l t a g e ,   V   1 5   V   S w i t c h i n g   fre q u e n c y ,   f s   1 0 0   k H z   In d u c t o r,   L   2 2 0   µH   Ca p a c i t o r,   C   4 7 0   µF   Re s i s t o r ,   R   150         3.   S I M U LA TI O N   U S I N G   O R C A D   P S P I C S O F TWA R E   In   t h i s   s t udy ,   O r CA D   P S pi c e   s of t w a r e   w a s   us e t o   s i m ul a t e   t h e   pa ra m e t e r s   o f   t h e   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   D C/ D b o os t   c o n v e r t e r   b e fo r e   i m p l e m e n t a t i o n   i n t o   h a rdw a r e   p r o t o t y pe s .   T h e   p a ra m e - t e r s   ha b e e n   s e t   i n   t h i s   s o f t w a r e   b a s e o n   c a l c ul a t e p a r a m e t e r s .   F i gu r e   s h o w s   t h e   m ul t i p ha s e   D C/ D b oo s t   c o n v e r t e r   m o de l   us i n O rCA D   P S pi c e   s o f t w a r e .           F i gu r e   3 .   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   D C/ D b o os t   c o n v e r t e m o de l   i O r CA D   P S p i c e   s of t w a r e       4.   Q U A R TU S   I I   S O F T WA R E   Q ua r t us   II  s o f t w a r e   w a s   us e t de s i gn   t h e   P W M   s w i t c h i n g   s i gna l s .   T h i s   s o f t w a r e   us e s   s c h e m a t i c s   o r   a   ha r dw a r e   de s c r i pt i o n   l a ngua ge   (H D L s uc h   a s   V e r i l o H D L   o r   V H D L .   F i gur e   s h o w s   a   f l ow c h a r t   r e p r e s e n t i n g   t h e   a l go r i t h m   w o r kf l ow   of   5 - l e ve l   m u l t i - p h a s e   b oo s t   c o n v e r t e r .             F i gu r e   4 .   F l o w c h a r t   o f   5 - l e v e l   P W M   s i gna l     220uH   L4   220uH   L 5   M4   I R F P 4 6 0 L C   M5   I R F P 4 6 0 L C   V5   T D   =   6 u s   T F   =   1 4 0 n s   P W   =   { d u t y c y c l e / f s w i t c h }   PER   =   { 1 / f s w i t c h }   V 1   =   0   T R   =   1 6 0 n s   V 2   =   1 5   D b r eak   D4   D b r e a k   D5   V6   T D   =   8 u s   T F   =   1 4 0 n s   P W   =   { d u t y c y c l e / f s w i t c h }   PER   =   { 1 / f s w i t c h }   V 1   =   0   T R   =   1 6 0 n s   V 2   =   1 5   10   R1   1B   470uF   C1   220uH   L1   V1   1 5 V d c   D b r e a k   D1   M1   I R F P 4 6 0 L C   M2   I R F P 4 6 0 L C   M3   I R F P 4 6 0 L C   220uH   L2   220uH   L3   D b r e a k   D2   D b r e a k   D3   0   PA R AM ET ER S :   d u t y c y c l e   =   0 . 5   f s w i t c h   =   1 0 0 k   V2   T D   =   0   T F   =   1 4 0 n s   P W   =   { d u t y c y c l e / f s w i t c h }   P E R   =   { 1 / f s w i t c h }   V 1   =   0   T R   =   1 6 0 n s   V 2   =   1 5   V3   T D   =   2 u s   T F   =   1 4 0 n s   P W   =   { d u t y c y c l e / f s w i t c h }   PER   =   { 1 / f s w i t c h }   V 1   =   0   T R   =   1 6 0 n s   V 2   =   15   V4   T D   =   4 u s   T F   =   1 4 0 n s   P W   =   { d u t y c y c l e / f s w i t c h }   PER   =   { 1 / f s w i t c h }   V 1   =   0   T R   =   1 6 0 n s   V 2   =   1 5     S t a rt   S e t   c l o c k   Co u n t e r   Co u n t   f r o m   0   -   99         0> S 1 > 1 9 ;   20> S 2 > 3 9 ;   40> S 3 > 5 9 ;   60> S 4 > 7 9 ;   80> S 5 > 9 9 ;     D e c r e a s e   P W M   In c re a s e   P W M     P W M   1 ,   2 ,   3 ,   4   a n d   5   Re fe r e n c e   S i g n a l   Y e s   No   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       D e s i gn   and   de v e l opm e nt   of   P W s w i t c hi ng   f or   5 - l e v e l   m ul t i phas e   i nt e r l e av e d   D C/ D C…   ( A . F . H . A . G an i )   135   Ini t i a l l y ,   t h e   c l o c i s   s e t   by   us i n al t p l l   m e ga f u n c t i o n   b l o c di a g ra m   (. v h d).   T h e   al t pl l   m e ga f u n c t i o n   b l oc i s   us e d   t o   a dj us t   t h e   ph a s e   o ge n e r a t e s i g n a l   t o   m a t c h   t h e   p ha s e   of  a n   i nput   s i g na l .   T h e   i n p ut   o f   al t pl l   i s   c o n n e c t e w i t h   50  M H z   i nt e rna l   c l o c f r o m   P IN_A D 15  t o   ge n e r a t e   a   10  M H z   o ut put .   T h e n,   t h e   10  M H z   o ut put   f r e que n c y   i s   c o n n e c t e t o   t h e   l pm _c o unt e r .   T h e   f un c t i o n   o f   l pm _c oun t e r   i s   t o   ge n e ra t e   b i n a r y   c o un t e w h i c h   o pe r a t e s   e i t h e r   i n   up,   do w n   o r   up/ do w n   c o un t e r .   T h e   c o un t e r   i s   s e t   t o   b i t s   w i t h   u p - c o un t e r .   T h e r e f o r e ,   t h e   c o un t e r   w i l l   c o un t   f r o m   0 - 99  fo r   o n e   c o m pl e t e   c y c l e ;   r e pr e s e n t i ng  1m s   pe ri o fo r   o n e   c y c l e   fo r   pr o f fe r e f r e que n c y .   O ut put   f r o m   t h e   l pm _c ount e r   w i l l   b e   s e nt   t o   t h e   c o m pa r a t o r   b l o c t o   ge n e r a t e   t h e   P W M   s w i t c h i n s i g na l s .   T h e   s w i t c h i n g   f r e que n c y   of   100  kH z   w i l l   b e   a ut o m a t i c a l l y   s e t   a t   t h e   o ut put   of  l pm _c o unt e r .   I n   t hi s   s t udy ,   s i n c e   t h e   o ut put   o l pm _c ount e r   w a s   c o n n e c t e t o   e a c h   c o m pa ra t o r,   a n f i v e - pha s e   m u l t i p ha s e   b oo s t   c o n v e r t e r   b e i ng  us e d,   f i v e   c o m pa r a t o r s   ha d   b e e n   e m p l oy e d.     T h e   c o m pa r a t o r s   f un c t i o n   t o   c o m pa r e   t h e   i n put   a n t h e   c o n t i n ui ng  l pm _c o unt e r   i n   o r de r   t o   pr o duc e   s i g n a l   f o r   S 1 S 2 S 3 S 4   a n S 5 .   T h e   c o n di t i o n s   o r   r a nge s   i n   e a c h   c o m pa ra t o r   a r e   s e t   by   us i n IF   E L S E   s t a t e m e n t   i n   V H D L   c o d i n g.   T h e   b o un da ri e s   f o r   e a c h   s i g na l   a r e   s e t   di f f e r e n t l y   i n   o r de r   t o   p h a s e - s hi f t   t h e   o ut put   s i g n a l s .   T h e   m a xi m u m   o n - s t a t e   fo r   e a c h   s i g n a l   i s   1/ 5   of   t h e   m a i n   c l o c k.   F o r   e xa m pl e ,   t h e   s i g n a l   S 1   i s   o n l y   t urn e o f r o m   c o un t e r   t o   19 ,   w h i l e   c o un t e r   S 2   i s   f r o m   2 t o   39 ,   c o un t e r   S 3   i s   f r o m   40   t o   59 ,   c o un t e r   S 4   i s   f r o m   60  t o   79,   a n c o unt e r   S 5   i s   f r o m   80  t o   99.   F i gu r e   5   s h o w s   t h e   c o n c e pt   of   5 - l e ve l   i nt e rl e a v e s i gna l   us i n d i gi t a l   t e c hni que .           F i gu r e   5 .   A s s o c i a t e P W M   t e c hn i q ue   us i n g   d i gi t a l   i m p l e m e nt a t i o f o r   5 - l e v e l   i nt e rl e a v e s i g n a l       O n c e   t h e   c o m pi l a t i o o f   t h e   V H D L   c o de   i s   s uc c e s s f ul ,   t h e   V H D L   c o de   w i l l   b e   c o n v e r t e i n t o   b df  s c h e m a t i c .   T h e   b l o c di a gra m   e di t o a l l o w s   us e r   t o   r e p r e s e nt   t h e   w h o l e   s y s t e m   i n   s i ngl e   di a g ra m .   F i g u r e   s h o w s   a   P W M   s w i t c h i n s i g n a l s   ge n e r a t o r   b l o c di a gra m   t h a t   h a s   b e e n   pr o gra m m e us i n Q ua rt us   II  s of t w a r e .   S e ri e s   o f   pi n s   a r e   a s s i g n e s uc h   a s   i nput   c l o c k,   s l i d e r   s w i t c h e s   a n d   i n pu t / o ut pu t .   T h e   s l i de r   s w i t c h e s   a r e   us e t o   a dj us t   t h e   du t y   c y c l e .   In  t hi s   s t udy ,   t h e   c o unt e w a s   s e t   t o   7 - b i t ,   t h e r e f o r e ,   t o ggl e   s w i t c h e s   h a d   b e e n   a s s i g n e a s   t h e   i n put s   i n   o r de r   t o   c o n t r o l   t h e   dut y   c y c l e   i n   t h e   c o n v e r t e r .   T a b l e   s h o w s   t h e   pi n   a s s i g n m e n t s   f o r   5 - p ha s e   P W M   s w i t c h i n s i g n a l s   p r o g r a m .   By   r e f e r ri n t o   pi n   a s s i g nm e nt s ,   t h e   l o c a t i o n   a n d   di r e c t i o n   o f   i n p ut   a n d   o ut put   c o n n e c t i o n s   c a n   b e   d e t e r m i n e d.   T a b l e   s h ow s   t h e   t o ggl e   s w i t c h e s   fo r   t h e   7 - b i t   c o un t e r s .   H e n c e ,   t h e   dut y   c y c l e   c a n   b e   m a nua l l y   a dj us t e by   us i n g   a s s i g n e d   s w i t c h e s   i F P G A   b o a r d .     0   ……………………………… …………………………   0   1   19   ……   20   .   39   21   40   .   59   41   60   .   79   61   80   .   99   81   99     t on   1   0   t o f f   1   0   1   t on   t o f f   1   0   S 1   S 2   S 3   S 5   1   0   0   S 4   1   0   t o f f   t o f f   t o f f   t o f f   t o f f   t o f f   t o f f   t on   t on   t on   2   0   1   97   98   99   99       1 0 0 k H Z   M a i n   C l o c k   R e f e r e n c e   s i g n a l   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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     131 - 140   136       F i g u r e   6 .   5 - l e v e l   m ul t i p ha s e   b oo s t   c o n v e r t e r   s i g na l s   g e n e r a t o r       T a b l e   3 .   P i A s s i g nm e n t s   f o r   5 - p ha s e   P W M   S w i t c h i ng  S i g n a l s   P r o gra m   N o d e   n a m e   P i n   l o c a t i o n   D e s c ri p t i o n   In p u t _ 5 0 M H z   P IN _ A D 1 5   5 0 M H z   F P G A   i n t e rn a l   c l o c k   b [0 ]   P IN _ A A 2 3   S l i d e s w i t c h   0   b [1 ]   P IN _ A B2 6   S l i d e s w i t c h   1   b [2 ]   P IN _ A B2 5   S l i d e s w i t c h   2   b [3 ]   P IN _ A C2 7   S l i d e s w i t c h   3   b [4 ]   P IN _ A C2 6   S l i d e s w i t c h   4   b [5 ]   P IN _ A C2 4   S l i d e s w i t c h   5   b [6 ]   P IN _ A C2 3   S l i d e s w i t c h   6   p w m 1   P IN _ P 3 0   G e n e ra l - p u r p o s e   i n p u t / o u t p u t   (G P I O )   c o n n e c t i o n   [1 ]   p w m 2   P IN _ P 2 9   G e n e ra l - p u r p o s e   i n p u t / o u t p u t   (G P I O )   c o n n e c t i o n   [2 ]   pw m3   P IN _ N 2 9   G e n e r al - p u r p o s e   i n p u t / o u t p u t   (G P I O c o n n e c t i o n   [3 ]   p w m 4   P IN _ N 2 8   G e n e ra l - p u r p o s e   i n p u t / o u t p u t   (G P I O )   c o n n e c t i o n   [4 ]   p w m 5   P IN _ R2 7   G e n e r al - p u r p o s e   i n p u t / o u t p u t   (G P I O c o n n e c t i o n   [5 ]       T a b l e   4 .   T o ggl e   S w i t c h e s   F o b i t s   Co unt e r s                                 In   i n t e rl e a v e t e c h ni que s ,   t h e   de a d - t i m e   o r   b l a nki ng  t i m e   s h o ul b e   c o n s i de r e i o r de r   t o   r e duc e   c urr e n t   s p i ke   a c r o s s   t h e   s w i t c h   du ri n t u rni n g - o n   a n t u rni ng - o ff   of   e a c h   s w i t c h .   D e a d - t i m e   i s   a   t i m e   de l a y ,   V C C input _50M hz I N P U T V C C q[ 6. . 0] I N P U T pw m 1 O U T P U T pw m 2 O U T P U T pw m 3 O U T P U T pw m 4 O U T P U T pw m 5 O U T P U T C y c lo n e   I I in c lk 0   f re q u e n c y :   5 0 . 0 0 0   M H z O p e ra t io n   M o d e :   N o rm a l C lk   R a t io P h   (d g ) D C   (% ) c0 1 / 5 0 . 0 0 5 0 . 0 0 i n c l k 0 c0 a l t p l l 0 in s t m o d u lu s   1 0 0 u p   c o u n t e r c l o c k q [ 6 . . 0 ] l p m _ c o u n t e r 0 in s t 1 q[ 6. . 0] b[ 6. . 0] c c om parat or ins t 2 x [ 6. . 0] y [ 6. . 0] c1 c om parat or2 ins t 3 i[ 6. . 0] j[ 6. . 0] c3 c om parat or4 ins t 5 g[ 6. . 0] h[ 6. . 0] c4 c om parat or5 ins t 6 m [ 6. . 0] n[ 6. . 0] c2 c om parat or3 ins t 7 D u t y   Cy c l e   (% )   2 6   2 5   2 4   2 3   2 2   2 1   2 0   D e c i m a l   64   32   16   8   4   2   1   10   0   0   0   1   0   1   0   10   20   0   0   1   0   1   0   0   20   30   0   0   1   1   1   1   0   30   40   0   1   0   1   0   0   0   40   50   0   1   1   0   0   1   0   50   60   0   1   1   1   1   0   0   60   70   1   0   0   0   1   1   0   70   80   1   0   1   0   0   0   0   80   90   1   0   1   1   0   1   0   90   100   1   1   0   0   1   0   0   100   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       D e s i gn   and   de v e l opm e nt   of   P W s w i t c hi ng   f or   5 - l e v e l   m ul t i phas e   i nt e r l e av e d   D C/ D C…   ( A . F . H . A . G an i )   137   w h i c h   a l l o w s   i n v e r t i ng  s w i t c h i ng  s i g na l s   i nt o   t urn - o ff   b e for e   t h e   o t h e r   t u rn - o n.   I n   t hi s   s t udy ,   M e t a l   O xi de   S e m i c o n duc t o r   F i e l E f fe c t   T ra n s i s t o r   (M O S F E T )   w a s   us e a s   t h e   po w e r   s w i t c h .   T hi s   t y pe   of   s w i t c h   ha s   a   ga t e   f o r   c ha r ge   a n d i s c ha r ge   t i m e   ra t h e t ha n   i n s t a n t l y   t urni n o n   a nd  o f f .   W i t h o ut   de a d - t i m e ,   t h e   P W M   s w i t c h i n s i g na l s   w i l l   o v e r l a e a c h   o t h e r ,   w h i c m e a n s   t w o   s w i t c h e s   w i l l   b e   t urn e d   o f o r   a   s m a l l   pe ri o of  t i m e .   T h e   f un c t i o o f   de a d - t i m e   i s   t o   a v o i u nn e c e s s a r y   h e a t i n g   a nd  hi g l o s s e s   t o   t h e   c o n v e r t e r   [2 4 - 26] .   D e a d - t i m e   i s   a dde by   r e duc i n t h e   c o unt e r   d i v i s i o n   i e a c c o m pa ra t o r.   By   do i n t hi s ,   t h e   s i g n a l ’s   dut y   c y c l e   w i l l   b e   c o m pr o m i s e d.   F o r   e xa m pl e ,   w h e n   t h e   du t y   c y c l e   i s   s e t   a t   0 . 2 ,   t h e   s i g na l   dut y   c y c l e   s h o ul d   a ppe a r   a t   0 . 18  w h e n   o b s e r ve us i n o s c i l l o s c o p e ;   h o w e ve r ,   w h e n   t h e   f a l l   t i m e   a n ri s e   t i m e   a r e   c o n s i de r e d,   t h e   s i g na l   a c t u a l l y   t a ke s   t h e   c a p a c i t y   of   0. dut y   c y c l e .         5.   R ES U LT  A N D   A N A L Y S I S   T h e   o ut put   o f   t h e   A l t e ra   D E 2 - 70  w a s   o b s e r ve us i n g   T e kt r o ni T D S 2014B   f o ur   c h a nn e l   o s c i l l o s c o pe .   S i n c e   t h e   o s c i l l o s c o pe   c a n   o n l y   r e a m a xi m u m   f o ur   w a v e fo r m s ,   o n l y   fo ur   w a v e fo r m s   w e r e   ob t a i n e f o r   f i v e - ph a s e   P W M   s i g n a l s .     In   F i gu r e   7,   CH r e p r e s e n t s   t h e   f i r s t   P W M   s i g n a l ,   CH r e p r e s e n t s   t h e   s e c o n P W M   s i gna l ,     CH r e p r e s e n t s   t h e   t hi r d   P W M   s i g na l ,   a n d   CH r e pr e s e nt s   t h e   f o ur t P W M   s i g na l .   F r o m   t h e   w a v e fo r m s   c a pt u r e by   T e kt r o ni T D S 2014B ,   i t   c a n   b e   ob s e r v e t h a t   a l l   t h e   P W M   s i g na l s   ha b e e n   t u rn e o n   i i n t e r l e a v i n m a nn e r   w i t h   t h e   s w i t c h i n f r e que n c y   of   100  kH z .   T h e   v o l t a ge   fo r   P W M   s i gna l s   f r o m   A l t e ra   D E 2 - 70   b o a r w a s   3 . 33   V .     T h e   ga t e   d r i v e r   w a s   us e t o   boo s t   t h e   vo l t a ge   m a g n i t ude   of   t h e   s i g na l s   f r o m   3. 33  V   t o   15  V   t o   m a ke   s ur e   t ha t   t h e   s i g na l s   a b l e   t o   t ri gge r   t h e   M O S F E T .   T h e   g a t e   a n d   s o ur c e   pi n   o f   t h e   M O S F E T   w e r e   c o n n e c t e t t h e   o ut put   of   t h e   ga t e   d r i v e r   f o r   c o n t r o l ,   s o   t ha t   t h e   P W M   s i g n a l s   w o ul c o n t r o l   t h e   O N   a n O F F   pe r i o of  t h e   M O S F E T   w i t h   t h e   r e f e r e n c e   du t y   c y c l e .   F i gu r e   s h o w s   t h e   P W M   s i g n a l s   o ut pu t   f r o m   t h e   ga t e   d ri v e r .             F i gu r e   7 .   P W M   s i g n a l s   o ut pu t   f r o m   A l t e ra     F i gu r e   8 .   P W M   s i g n a l   o ut pu t   f r o m   g a t e   d ri v e r           F i gu r e   s h o w s   t h e   P W M   s i g na l s   w i t h o ut   de a d - t i m e   a n d   w i t h   de a d - t i m e .   A s   s h o w n   i n   F i gu r e   9( a ),   t h e   c r o s s ov e r   b e t w e e n   P W M   a n P W M   c a us e s p i ke   t o   t h e   s i g na l s .   M e a n w hi l e ,   n o   s pi ke   w a s   o c c ur   w h e n   de a t i m e   i s   i m p l e m e n t s ,   a s   s h o w n   i F i g u r e   9(b ).           (a )     (b )     F i gu r e   9 .   P W M   s i g n a l s   ( a w i t h o ut   de a d - t i m e   a nd  (b w i t de a d - t i m e     V G S   1   V G S   2   V G S   1   x   V G S   2   V G S   1   x   V G S   2   V G S   1   V G S   2   Vo l t/ d i v = 5 ,   T i m e /d i v = 1 µ s   Vo l t/ d i v = 2 . 5 ,   T i m e /d iv = 1 µ s   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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     131 - 140   138   T a b l e   5 .   O u t put   V o l t a ge   i S i m ul a t i o a n d   E xpe r i m e nt a l   D u t y   C y c l e ,   D   O u t p u t   V o l t a g e ,   V o   S i m u l a t i o n   ( V )   E x p e ri m e n t a l   ( V )   0 . 0 5   1 7 . 2 9   1 6 . 2 0   0 . 1 0   1 8 . 7 2   1 7 . 6 0   0 . 1 5   2 0 . 6 6   1 8 . 9 0   0 . 2 0   2 2 . 7 3   2 0 . 8 0       T he   e x pe r i m e n t a l   s e t up  f o r   5 - l e v e l   m ul t i pha s e   bo o s t   c o nv e r t e r   a r e   c a r r i e by   us i ng   A l t e r a   D E 2 - 70  a s   a   m i c r o c o nt r o l l e r .   F r o m   t h e   r e s ul t s   i n   T a b l e   5,   i t   c a n   b e   s e e n   t ha t   t h e   v a l ue s   of  t h e   o ut put   vo l t a ge   pr o duc e b y   e xpe r i m e nt   a n s i m u l a t i o n   s l i g ht l y   di ffe r ,   w hi c h   m i g ht   b e   due   t o   f a c t o r s   s uc h   a s   s w i t c h i n l o s s e s ,   c o n duc t i o n   l o s s e s   a nd  n u m b e r   o f   pha s e .   T h e   i n s e rt e de a d - t i m e   a l s o   s i gni f i c a nt l y   c h a n ge t h e   b e h a v i o r   o f   t h e   a c t ua l   du t y   c y c l e ,   c a us i n a   s m a l l   v o l t a ge   dr o c o m pa r e t o   s i m ul a t i o n .   N o n e t h e l e s s ,   t h e   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   m u l t i p h a s e   c o n v e r t e r   c a n   w o r c o r r e c t l y   t h e o r e t i c a l l y ;   i n di c a t i ng  t h a t   t he   pr o po s e de s i gn   c a n   b e   i m pl e m e n t e a s   pa rt   of  m ul t i p ha s e   c o n v e r t e r,   i a ddi t i o t o   po w e r   c i r c ui t   us i n g   P W M   a s   i t s   c o n t r o l   s c h e m e .       6.   C O N C LU S I O N   T h i s   p a pe r   ha s   p r e s e n t e a   s pe c i f i c a l l y   de s i gn e P W M   s w i t c hi n s i g n a l s   t o   m e e t   t h e   n e e ds   o f   t h e   m ul t i p ha s e   D C/ D C   b oo s t   c o n v e r t e r s .   T h e   P W M   s w i t c hi n s i g n a l s   a r e   ge n e r a t e by   us i n g   V H D L   pr o g r a m m i n i n   F P G A   c o n t r o l l e r.   O t h e r   p r o gra m m i ng  l a ngua ge s   s uc h   a s   V e r i l o g,   l a n gu a ge s   a nd  l o gi c   fo r m   a r e   a p pl i c a b l e   w i t h   t h e   F P G A   c o n t r o l l e r.   By   us i n i n t e r l e a v e t e c h ni que ,   t h e   P W M   s w i t c h i n s i g na l s   a r e   s e t   t o   ph a s e - s hi f t   i n   e a c h   l e v e l .   T h i s   t e c hni que   c a n   b e   r e a l i z e by   s e t t i n t h e   r e f e r e n c e   s i g n a l s   i n   e v e r y   c o m pa ra t o r.   Co m p a r i s o b e t w e e n   t h e   s i m ul a t i o n   a n d   e xpe r i m e nt a l   r e s ul t s   s h o w s   a   s m a l l   di f f e r e n c e   i n   o ut put   vo l t a ge .       A C K N O WL ED G E M EN TS     T h e   a ut h o r s   w o ul l i ke   t e xpr e s s   t h e i r   de e pe s t   a pp r e c i a t i o n   t o   U n i v e r s i t i   T u n   H us s e i n   O nn  M a l a y s i a   f o r   s uppo rt i ng  t h i s   r e s e a r c h   u n de r   G P P S   V o t   H 299  a n T I E R   V o t   U 858  r e s e a r c h   g ra nt s .       R EF ER EN C ES     [ 1]   N .   H .   B a h a r u di n ,   T .   M .   N .   T .   M a ns ur ,   F .   A .   H a m i d,   R .   A l i ,   a nd   M .   I .   M i s r un ,   T o po l o g i e s   o f   D C - D C   c o nv e r t e r   i n   s o l a r   P V   a pp l i c a t i o ns ,   I ndone s .   J .   E l e c t r .   E ng .   C om pu t .   S c i . ,   v o l .   8 ,   no .   2 ,   pp .   368 374 ,   2017 .   [ 2]   M .   A .   H a r i m o n,   A .   P o nni r a n ,   A .   N .   K a s i r a n,   a nd  H .   H .   H a m z a h,   A   S t udy   o 3 - pha s e   I nt e r l e a v e D C - D C   B oo s t   C o nv e r t e r   S t r uc t ur e   a nd  O pe r a t i o f o r   I nput   C ur r e n t   S t r e s s   R e duc t i o n,   I nt .   J .   P ow e r   E l e c t r on .   D r i v e   Sy s t . ,   v o l .   8,   no .   4 ,   pp.   1 948 1953 ,   201 7.   [ 3]   G .   C a j a z e i r a s   S i l v e i r a ,   F .   T o f o l i ,   L .   D .   S a nt o s   B e z e r r a ,   a n R .   P .   T o r r i c o - B a s c o pe ,   A   N o ni s o l a t e D C - D C   B o o s t   C o nv e r t e r   w i t H i g V o l t a g e   G a i a n B a l a nc e O ut pu t   V o l t a g e ,   I E E E   T r an s .   I nd .   E l e c t r o n. ,   v o l .   0046 ,   no .   12 ,   pp .   1 1,   20 14.   [ 4]   A .   A .   B a ka r ,   M .   U .   W a hy u,   A .   P o nni r a n ,   a n T .   T a uf i k,   S i m u l a t i o a nd  A na l y s i s   o f   M ul t i pha s e   B o o s t   C o nv e r t e r   w i t S o f t - S w i t c hi ng   f o r   R e ne w a bl e   E ne r gy   A ppl i c a t i o n,   I n t .   J .   P o w e r   E l e c t r on .   D r i v e   Sy s t . ,   v o l .   8,   no .   4,   p p.   1894 1902 ,   201 7.   [5 ]   A .   N .   K a s i r a n,   A .   P o nni r a n,   A .   A .   B a ka r ,   M .   H .   Y a t i m ,   M .   K .   R .   N oo r ,   a nd  J .   N .   J um a d r i l ,   I m pl e m e nt a t i o of   R e s o na nt   a nd   P a s s i v e   L o s s l e s s   S nubb e r   C i r c u i t s   f o r   D C - D C   B oos t   C o nv e r t e r ,   I n t .   J .   E ng .   T e c hno l . ,   v o l .   7 ,   no .   4. 30 ,   p .   2 46 ,   2 018 .   [ 6]   G .   Y .   C ho e ,   H .   S .   K a ng ,   B .   K .   L e e ,   a nd  W .   Y .   L e e ,   D e s i g C o ns i de r a t i o o f   I nt e r l e a v e C o nv e r t e r s   f o r   F ue l   C e l l   A ppl i c a t i o ns ,   P r oc e e di ng   I nt .   C onf .   E l e c t r .   M a c h .   Sy s t .   I C E M 20 07 ,   pp .   238 243 ,   200 7.   [ 7]   F .   S o br i no - M a nz a na r e s   a nd  A .   G a r r i g o s ,   B i d i r e c t i o na l ,   i n t e r l e a v e d,   m u l t i p ha s e ,   m ul t i de v i c e ,   s o f t - s w i t c hi ng ,   F P G A   c o nt r o l l e d ,   buc k - bo o s t   c o nv e r t e r   w i t P W M   r e a l - t i m e   r e c o nf i g ur a t i o n,   I E E E   T r ans .   P ow e r   E l e c t r on . ,   v o l .   33,   no .   11 ,   pp.   9 710 9721 ,   201 8.   [ 8]   B .   S .   R e v a t h i   a nd  P .   M a ha l i ng a m ,   N o n - i s o l a t e hi g g a i D C     D C   c o nv e r t e r   w i t l o w   de v i c e   s t r e s s   a nd  i np ut   c ur r e n t   r i pp l e ,   I E T   P ow e r   E l e c t r o n.   R e s . ,   no .   i i ,   pp .   255 3 25 62,   2 0 18.   [ 9]   M .   G a n t a ,   P .   N i r upa ,   T .   A ks hi t h a ,   a nd  R .   S e y e z ha i ,   D e s i g a nd   S i m ul a t i o o f   P W M   F e T w o - P ha s e   I nt e r l e a v e B oo s t   C o nv e r t e r   f o r   R e ne w a bl e   E ne r g y   S o ur c e ,   I n t e r nan t i ona l   J .   E l e c t r .   E l e c t r on .   D at C om m un . ,   v o l .   1,   no .   1 ,   pp.   18 23 ,   2013 .   [ 10]   C .   W a ng ,   C .   L i n,   S .   H s u ,   C .   L u,   a nd  J .   L i ,   A na l y s i s ,   D e s i g a nd  P e r f o r m a nc e   o f   a   Z e r o - C ur r e nt -   S w i t c hi ng   P ul s e - W i dt h - M o du l a t i o I nt e r l e a v e B o o s t   D C   /   D C   C o nv e r t e r ,   I E T   P ow e r   E l e c t r on . ,   no .   J ul y   2013,   pp .   243 7 24 45 ,   2014 .   [ 11]   Y .   M .   B u s w i g ,   A .   K .   O t hm a n ,   N .   J u l a i ,   S .   S .   Y i ,   a nd  . . . ,   V o l t a g e   T r a c ki ng   o f   a   M ul t i - I nput   I nt e r l e a v e B uc k - B oo s t   DC - D C   C o nv e r t e r   U s i ng   A r t i f i c i a l   N e u r a l   N e t w o r k   C o nt r o l ,   J .   , n o .   D e c e m be r ,   20 18 .   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       D e s i gn   and   de v e l opm e nt   of   P W s w i t c hi ng   f or   5 - l e v e l   m ul t i phas e   i nt e r l e av e d   D C/ D C…   ( A . F . H . A . G an i )   139   [ 12]   R .   S r i v a s t a v a ,   Y .   K .   C h a uha n,   a n B .   K um a r ,   G e ne r a t i o o f   P W M   us i ng   v e r i l o g   i F P G A ,   I nt .   C onf .   E l e c t r .   E l e c t r on .   O p t i m .   T e c h.   I C E E O T   2016 ,   no .   M a r c h,   pp .   459 3 45 97 ,   2 016.   [ 13]   E .   M o nm a s s o n,   L .   I dkha j i n e ,   I .   B a hr i ,   M .   W .   N a o ua r ,   a n L .   C ha r a a bi ,   D e s i g m e t ho do l o gy   a nd  F P G A - ba s e d   c o nt r o l l e r s   f o r   po w e r   e l e c t r o ni c s   a nd  d r i v e   a pp l i c a t i o ns ,   P r oc .   2010  5t I E E E   C on f .   I nd.   E l e c t r on .   A ppl .   I C I E A   2010 ,   pp.   2 328 2338 ,   201 0.   [ 14]   C .   B uc c e l l a ,   C .   C e c a t i ,   a nd  H .   L a t a f a t ,   D i g i t a l   C o nt r o l   o f   P ow e r   C o nv e r t e r s A   S ur v e y ,   I E E E   T r ans .   I n d.   I nf or m a t i c s ,   v o l .   8 ,   no .   3 ,   pp .   4 37 447 ,   2012 .   [ 15]   B .   R a s h i di ,   F P G A   I m pl e m e n t a t i o o f   D i g i t a l   C o nt r o l l e r   f o r   S i m p l e   a nd  M a xi m um   B o o s t   C o nt r o l   o f   T hr e e   P h a s e   Z - S o ur c e   I n v e r t e r ,   I nt .   J .   I n f .   T e c hn ol .   C om pu t .   Sc i . ,   v o l .   5,   no .   4,   pp.   85 95 ,   2013 .   [ 16]   A .   A .   B a ka r ,   W .   M .   U t o m o ,   T .   T a uf i k ,   a nd  A .   P o nni r a n ,   M o de l i ng   o f   F P G A -   a nd  D S P - B a s e P u l s e   W i d t h   M o dul a t i o f o r   M u l t i - I nput   I nt e r l e a v e D C   /   D C   C o nv e r t e r ,   v o l .   1 4,   no .   F e b r ua r y ,   pp.   79 85 ,   2019 .   [ 17]   M .   F a r ha t ,   O .   B a r a m bo ne s ,   a n L .   S bi t a ,   E f f i c i e nc y   o pt i m i z a t i o o f   a   D S P - ba s e s t a nd a l o ne   P V   s y s t e m   us i ng   a   s t a bl e   s i ng l e   i np ut   f uz z y   l og i c   c o nt r o l l e r ,   R e ne w .   Sus t ai n.   E ne r g y   R e v . ,   v o l .   4 9,   pp .   907 920 ,   201 5.   [ 18]   C .   A .   S e pul v e d a ,   J .   A .   M uno z ,   J .   R .   E s pi no z a ,   M .   E .   F i g ue r o a ,   a nd  C .   R .   B a i e r ,   F P G A   v / s   D S P   pe r f o r m a nc e   c om pa r i s o f o r   a   V S C - ba s e S T A T C O M   c o nt r o l   a pp l i c a t i o n,   I E E E   T r ans .   I n d.   I nf o r m a t i c s ,   v o l .   9,   no .   3,   pp.   1351 1360 ,   201 3.   [ 19]   N .   A .   R a hi m   a nd  Z .   I s l a m ,   F i e l d   P r o g r a m m a bl e   G a t e   A r r a y - B a s e P u l s e - W i dt M o du l a t i o f o r   S i ng l e   P ha s e   A c t i v e   P o w e r   F i l t e r ,   A m .   J .   A pp l .   S c i . ,   v o l .   6 ,   no .   9 ,   pp .   1 742 1747 ,   2009 .   [ 20]   M .   S h a hba z i ,   E .   J a m s hi dpo ur ,   P .   P o ur e ,   S .   S a a d a t e ,   a n M .   R .   Z o l g ha dr i ,   O pe n - a nd  s ho r t - c i r c ui t   s w i t c f a u l t   di a g no s i s   f o r   no ni s o l a t e D C - D C   c o nv e r t e r s   u s i ng   f i e l p r o g r a m m a bl e   g a t e   a r r a y ,   I E E E   T r an s .   I n d.   E l e c t r o n. ,   v o l .   60,   no .   9,   p p.   41 36 4 146 ,   2013 .   [ 21]   T .   N .   A j i t ,   T w o   S t a g e   I nt e r l e a v e d   B o o s t   C o nv e r t e r   D e s i g a nd   S i m ul a t i o i C C M   a nd   D C M ,   v o l .   3 ,   no .   7,   pp .   847 8 51,   2 014 .   [ 22]   O .   L o pe z - S a nt o s ,   L .   M a r t i n e z - S a l a m e r o ,   G .   G a r c i a ,   H .   V a l de r r a m a - B l a v i ,   a nd  D .   A .   Z a m br a no - P r a da ,   S t e a dy - S t a t e   A na l y s i s   o f   I nduc t o r   C o nduc t i o M o de s   i t he   Q ua dr a t i c   B o o s t   C o nv e r t e r ,   I E E E   T r a ns .   P ow e r   E l e c t r o n. v o l .   32,   no .   3 ,   pp.   2 253 2264 ,   201 7.   [ 23]   B .   S r i   R e v a t hi   a nd  M .   P r a bha ka r ,   N o I s o l a t e H i g G a i D C - D C   C o n v e r t e r   T o po l og i e s   f o r   P V   A ppl i c a t i o ns     C o m pr e he ns i v e   R e v i e w ,   R e ne w .   Su s t a i n .   E ne r gy   R e v . ,   v o l .   66 ,   pp .   920 933 ,   201 6.   [ 24]   W .   Y a n,   C .   P i ,   W .   L i ,   a nd  R .   L i u ,   D y na m i c   de a d - t i m e   c o nt r o l l e r   f o r   s y nc hr o n o u s   buc D C - D C   c o n v e r t e r s ,   E l e c t r on .   L e t t . ,   v o l .   4 6,   no .   2,   p .   164 ,   201 0.   [ 25]   J .   S e ung - G ,   L .   B a ng - s up,   K .   K y ung - s e o ,   a nd  P .   M i n - ho ,   T h e   A na l y s i s   a nd  C o m pe ns a t i o o f   D e a T i m e   E f f e c t s   i n   P W M   I nv e r t e r s ,   I E E E   T r ans .   I n d.   E l e c t r o n. ,   v o l .   38 ,   no .   2,   pp .   108 1 14 ,   1991 .   [ 26]   Y .   K .   L i a n Y .   S .   L a i ,   D e a d - t i m e   e l i m i n a t i o m e t ho a nd  c ur r e nt   po l a r i t y   de t e c t i o c i r c ui t   f o r   t h r e e - ph a s e   P W M - c o nt r o l l e d   i nv e r t e r ,   200 I E E E   E ne r gy   C o nv e r s .   C ongr .   E x po.   E C C E   200 9 ,   v o l .   5 6,   no .   6 ,   p p.   83 90 ,   2009 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         A hm a F a i z   H i l m i   A bdul   G a n i   w a s   bo r i n   K e d a h,   M a l a y s i a   i 19 95.   H e   r e c e i v e t he   B a c he l o r s   de g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T u H us s e i O nn  M a l a y s i a   ( U T H M ) ,   P a r i t   R a j a ,   B a t P a ha t ,   J o ho r ,   M a l a y s i a   i 2018 .   H e   i s   c ur r e n t l y   w o r ki ng   t o w a r t he   M . S   d e g r e e   i n   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   a t   U T H M .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t   a r e   t he   a r e a   o f   D C / D C   c o nv e r t e r s ,   c o nt r o l l e r   d e s i g a n r e n e w a b l e   e n e r g y .         A f a r ul r a z i   A bu  B a ka r   w a s   bo r i J o ho r ,   M a l a y s i a   o M a y   18,   198 0.   H e   r e c e i v e h i s   M . E ng .   ( E l e c t r i c a l )   f r o m   U ni v e r s i t i   T u H us s e i O nn  M a l a y s i a   ( U T H M )   i 200 a nd  B . E ng .   ( E l e c t r i c a l )   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a r a   ( U i T M )   i 20 04 .   H e   ha s   b e e w o r ki ng   a s   a   l e c t u r e r   a t   t h e   D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r i c a l   P o w e r   E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   o f   E l e c t r i c a l   a nd   E l e c t r o n i c   E ng i ne e r i ng ,   U T H M ,   s i nc e   20 07 .   P r e v i o us l y ,   he   w a s   a   v i s i t i ng   s c ho l a r   a t   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   D e pa r t m e n t ,   C a l i f o r ni a   S t a t e   U ni v e r s i t y ,   C a l i f o r ni a ,   U S A ,   i 2015 .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   a r e   t he   a r e a s   o f   r e n e w a b l e   e ne r gy ,   D C / D C   c o n v e r t e r s ,   m ul t i pl e - i npu t   c o n v e r t e r s ,   m u l t i ph a s e   c o nv e r t e r s ,   r e s o na nt   c o nv e r t e r s ,   a nd   c o nt r o l l e r   de s i g n.         A s m a r a s h i B i P o nni r a r e c e i v e t he   b a c he l o r s   de g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T un  H u s s e i n   O nn  M a l a y s i a ,   P a r i t   R a j a ,   M a l a y s i a ,   i 2 00 2,   a nd  t h e   m a s t e r s   d e g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   ( po w e r )   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a ,   J o ho r   B a hr u ,   M a l a y s i a ,   i 2005 .   T he n,   h e   r e c e i v e t he   P h . D   de g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   t he   N a g a o ka   U ni v e r s i t y   of   T e c hno l ogy ,   N a g a o ka ,   J a p a n.   H e   i s   c ur r e n t l y   w o r ki ng   a s   l e c t u r e r   w i t h   U ni v e r s i t i   T un   H us s e i O n M a l a y s i a .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t   i n c l ude s   po w e r   c o nv e r t e r ,   unde r g r o und  po w e r   c a bl e   i d i s t r i bu t i o s i d e ,   a nd  d e m a n s i d e   m a na g e m e n t   o f   po w e r   c o ns um pt i o n       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 .   17 ,   N o .   1 J a n u a r y   20 20  :     131 - 140   140     M us t a pa   H us s a i na r   w a s   bo r i J o ho r ,   M a l a y s i a   i 19 95.   H e   r e c e i v e t he   B a c he l o r s   de g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T u H u s s e i O nn  M a l a y s i a   ( U T H M ) ,   P a r i t   R a j a ,   B a t u   P a ha t ,   J o ho r ,   M a l a y s i a   i 2019 .     M o hd  A z l e e   N o o r   A m r a w a s   bo r i n   S e l a ng o r ,   M a l a y s i a   i n   1995 .   H e   r e c e i v e d   t h e   B a c he l o r s   de g r e e   i e l e c t r i c a l   e ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T u H us s e i O nn  M a l a y s i a   ( U T H M ) ,   P a r i t   R a j a ,   B a t P a ha t ,   J o ho r ,   M a l a y s i a   i 2019 .   H e   i s   c ur r e n t l y   w o r ki ng   t o w a r t he   M . S .   de g r e e   i E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng   a t   U T H M .   H i s   c ur r e nt   r e s e a r c i n t e r e s t s   i nc l ude   t he   a r e a   o f   po w e r   e l e c t r o ni c s   a nd   c o nt r o l .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.