I n d on e s i an   Jo u r n al   o f  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 .   19 ,   N o .   2 ,  A ugus t   20 20 ,   pp .   635 ~ 643   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 19 .i 2 . pp 635 - 643             635       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   N o n - i so l a t e d   m u l t i p l e   i n p u t   m u l t i l e v e l   o u t p u t   D C - D C   c o n v e r t e r   f o r   h y b r i d   p o w e r   sy st e m       A m e e n   M .   A l - M o d affe r ,   A m e r   A .   C h l a i h aw i ,   H u s am   A .   Wah h ab   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U n i v e r s i t y   of   K uf a ,   I r a q       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 d  D e c   1 ,   2019   R e v i s e d  M a r   3,   202 0   A c c e pt e d  M a r   1 7,   202 0       T he   u t i l i z a t i o n  o f   m ul t i s o ur c e s   o f   e ne r gy   i n  a   c o m pa c t   a nd   a n   e f f e c t i v e   po w e r   s y s t e m   g a i ns   a n  e s s e n t i a l   r o l e   i n  po w e r   e l e c t r o ni c   i n dus t r y .   A s   s uc h,   t he   de s i g n  a nd  s i m u l a t i o n  o f   a   ne w   no n - i s o l a t e d  M ul t i pl e   I nput   M ul t i l e v e l   O ut pu t   ( M I M L O )   D C - D C   c o n v e r t e r   f o r   hy br i d  po w e r   s y s t e m   i s   pr e s e n t e d .   T he   M I M L O   D C - D C   c o n v e r t e r   c a n  be   i n t e g r a t e d  i n  r e ne w a bl e   e ne r gy ,     s uc h  a s   f u e l   c e l l s ,   w i n d  t ur b i n e s   a nd  pho t o vo l t a i c   a r r a y s   e t c ,   t o   g e t   t he   b e s t   o ut put   v o l t a g e s .   T he   M I M L O   D C - D C   c o nv e r t e r   po w e r s   t h e   l o a d  f r o m   r e ne w a b l e   e ne r gy   s o ur c e s   t hr o ug h  t h e   i nde pe nd e nc e   o f   t he   a v a i l a bi l i t y   of   o t he r   s o ur c e s .   T h e   pr o po s e d  t o po l o gy   ha s   be e n  s i m u l a t e d  by   us i ng   M A T L A B / S i m ul i nk  s o f t w a r e   t o   t e s t i f y   t he   pe r f o r m a nc e   c o nt r o l   o pe r a t i o n  o f   t he   M u l t i p l e   I nput   M ul t i l e v e l   O ut put   D C - D C   c o nv e r t e r .   T he   r e s u l t s   o f   t he   c a r r i e d - o ut   s i m u l a t i o n  f a v o r   t he   us a g e   o f   m ul t i - i n put   v o l t a g e ,   r a t he r   t ha n  a   s i ng l e   i npu t   v o l t a g e .   T he   M I M L O   de s i g n  h a s   t h e   a dv a n t a g e s   o f   a   s i m p l e   c o n f i g ur a t i o n,   r e duc e d  num be r   o f   s w i t c he s ,   f e w e r   c o m po ne nt s ,   h i g h  e f f i c i e nc y ,   a nd  h i g h  c o n v e r s i o n  r a t i o .   T he   M u l t i l e v e l   O u t p u t   D C - D C   c o n v e r t e r   pr o v i de s   h i g h  v o l t a g e   t r a ns f e r   w i t h  l o w   s i z e   i nd uc t o r s ,   r e duc t i o n  o f   l o s s e s ,   l o w   s t r e s s   v o l t a g e   o n  s w i t c he s   a nd   d i o de s .     Ke y w or ds :   Bo os t   c o n v e r t e r   Dc - dc   c o n v e r t e r   M ul t i l e v e l   o ut put   M ul t i pl e   i n put   S e m i c o n duc t o r   c u rr e n t   s t r e s s   S w i t c h i n g   dut y   c y c l e   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e d  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 m e e n   M .   A l - M o da f fe r ,     D e pa rt m e n t   o f   E l e c t ri c a l   E ngi n e e ri n g ,     U n i v e r s i t y   of   K uf a ,   N a j a f ,   I ra q .     E m a i l :   a m e e n m . ha di @ uo kuf a . e du. i q       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   ra pi d  g r o w t h   o f   da i l y   i n dus t r i a l   a ppl i c a t i o n s   a nd  t h e   e n o rm o us   e xpl o i t a t i o n   a nd  ut i l i z a t i o n   of  fo s s i l   e n e r gy   pr o duc t i o n   ha v e   l e d  t o   i n c r e a s e d  g r e e nh o us e   ga s   e m i s s i o n s ,   e n v i r o n m e n t a l   po l l u t i o n ,   a nd  o t h e r   e n v i r o n m e n t a l   da m a ge s   [1 - 4].   T h e r e f o r e ,   r e n e w a b l e   s o ur c e s   o f   e n e r gy ,   s uc h   a s   p h o t o vo l t a i c   e n e r gy ,   e n e r g y   ha r v e s t e r ,   w i n d  e n e r gy ,   f u e l   c e l l   e n e r gy ,   e t c ,   c a n   b e   e m pl oy e d  t o   s i m ul t a n e o us l y   de l i ve r   c o n t i n uo us   pow e r   t o  l o a ds   [5 - 8] .   R e n e w a b l e   e n e r gy   r e s o ur c e s   a r e   b e c o m i n g  a t t ra c t i v e   t o   ob t a i n  e ff i c i e n t   a n d  c l e a n   e n e r gy   s o ur c e s .   A l t h o ug h   r e n e w a b l e   e n e r gy   r e s o ur c e s   h a v e   l o w   o ut put   v o l t a ge ,   d u r i n g   t h e   l a s t   f e w   de c a de s ,   t h e   r e s e a r c h e r s   a n d  s c i e nt i s t s   h a v e   s h o w n   gr e a t   de a l   o f   i n t e r e s t   t o   ut i l i z e   m a xi m um   e n e r gy   f r o m   m ul t i pl e   r e n e w a b l e   e n e r gy   r e s o ur c e s   [ 9,   10].   I t   i s   po s s i b l e   t o   s e l e c t   a   f e a s i b l e   t o p o l o g y ,   de pe n di n g  u po n   t h e   a ppl i c a t i o n   by   c o n s i de r i n g   m a n y   f e a t ur e s   l i ke   c o s t ,   r e l i a b i l i t y ,   a n d  f l e xi b i l i t y .   M ul t i p l e   i n put   D C - D C  c o n v e r t e r   h a s   t h e   a dv a nt a ge s   of   a   hi g h   s y s t e m   e f f i c i e n c y ,   l i g ht   w e i ght ,   s m a l l   s i z e ,   a nd  hi g h   po w e r   de n s i t y   [ 11 - 13] .   T h e s e   a dv a nt a ge s   ha v e   l e d   t o   a n   i n c r e a s i ng  de m a n d   i n  m a n y   a r e a s   f o r   m ul t i p l e   i n p ut s ,   a n d   h i g h  v o l t a ge   ga i n   D C - D C  c o n v e r t e r s   [14 ].   T h e   de m a n d   f o r   t h e   D C - D C  c o n v e r t e r s   ha v e   i n c r e a s e d  r a pi dl y   a n d  a t t r a c t i v e l y   i n   m a n y   pow e r   e l e c t r o ni c   a ppl i c a t i o n   a n d   r e n e w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s .   G e n e ra l l y ,   t h e   o ut put   v o l t a ge   o f   t h e   r e n e w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s   ha v e   a   l ow   o ut put   ge n e r a t e d  v o l t a ge   [15,   16].   T h e   ge n e ra l   c o n c e pt   i n v o l v e s   ut i l i z i n g  a   m u l t i pl e   i n pu t s     DC - D C  c o n v e r t e r   t o   ge n e r a t e   a   de s i r e d   D C  l e v e l   by   us i ng  a   s pe c i f i c   l e ve l   of   D C  i n put   v o l t a ge .   D C - D C   c o n v e r t e r s   a r e   b a s i c a l l y   m a de   up  of   a   pow e r   s e m i c o n duc t o r  s w i t c h e s ,   di o de s ,   i n duc t o r s ,   c a p a c i t o r s   a nd  D C  pow e r   s uppl i e s   [17].   T h e   b oo s t   c o n v e r t e r   i s   a   n o n - i s o l a t e d  D C – D C  c o n v e r t e r   t o po l o g y ,   w h i c h   i s   c o m m o n l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 ,  A ugus t   20 20  :     635   -   643   636   ut i l i z e d  f o r   v o l t a ge   s t e p - up  [18,   19] .   F o r   t h e   h i g h   o ut p u t   v o l t a ge ,   t h e   dut y   r a t i o   s h o ul d  b e   a r o un d  1 .     In   ge n e r a l ,   t h e   dut y   r a t i o   w i l l   b e   l i m i t e d,   b e c a us e   of   t h e   pa r a s i t i c   pa ra m e t e r s   o f   e a c h   c o m po n e n t   [20 - 22].   T hr e r e f o r e ,   M ul t i pl e   i n put   D C – D C  c o n v e r t e r s   gra b s   t h e   a t t e n t i o n   o f  r e s e a r c h e r   t o   c a rr y   o ut   r e s e a r c h   o n  m ul t i p l e   i n p ut   m u l t i l e v e l   o ut put   D C – D C  c o n v e rt e r s   [23 - 27 ].     T h e   p r o po s e d  m ul t i p l e   i np u t   m u l t i l e v e l   o u t pu t   D C – D C  c o nv e rt e rs   a re   w i de l y   us e d  i n   t he   m o d e rn  po w e r   e l e c t r o ni c s   a p pl i c a t i o n s .   T he o r e t i c a l   r e s u l t s   o f   t hi s   s t ud y   w e r e   c o m p a r e d  w i t h  s i m ul a t i o n s   t o   v a l i d a t e   t h e   p r o po s e d  t o po l o gy   m o de l .   T hi s   p a pe r   i s   o r g a ni z e d  a s   f o l l o w s :   S e c t i o n   2   i s   de s t i ne d  f o r   t he   de v e l o p m e nt   o f   t h e   t o po l o gy   i n t ro d uc t i o n   a nd   m o de s   o f   o pe ra t i o n.   S e c t i o n   3   i nt r o du c e d  s i m u l a t i o n   re s ul t s ,   a s   w e l l   a s   d i s c us s i o n s   a nd   t h e   b e n e f i t s   o f   t h e   p r o po s e d   m o de l .   F i na l l y ,   S e c t i o n  4   i nc l ude s   c o n c l us i o n s   a nd   s u m m a ri z a t i o n.         2.   TO P O L O G I ES   A N D   M O D ES   O F   O P ER A TI O N   T h e   b a s i c   s t r uc t u r e   o f  t h e   pr o po s e d  m ul t i pl e   i n pu t   m u l t i   l e v e l   o ut put   D C – D C  c o n v e r t e r   i s   i nt r o duc e d   i n   F i gu r e   1 .   T h e   p r o po s e d  t o po l o g y   i s   a   h y b r i d  s e pa ra t e d  i nt o   t w o   pa rt s .   T h e   f i r s t   pa rt   i s   na m e d  D C  i n p ut   vo l t a ge   l e v e l   ge n e ra t i o n ,   w h i c h   i s   r e s po n s i b l e   f o r   l e v e l   ge n e ra t i ng  i n  a   po s i t i v e   po l a r i t y .   T h e   a dv a nt a ge   of   t h e   f i r s t   p a r t   i s   t o   s uppl y   t h e   de m a n d  w i t h   t h e   de s i r e d  o ut put   vo l t a ge   l e v e l s   t hr o ug h   a   ra n ge   o f   i n pu t   s o ur c e s   de pe n di n g   o n  ut i l i z a t i o n .   A l s o ,   t h e   e n e r gy   i n put   s o ur c e s   c a n   po w e r   t h e   l o a d  i n de pe nde nt l y   f r o m     t h e   a v a i l a b i l i t y   of   t h e   r e s t   of  i n pu t   s o ur c e s .   T h e   b a s i c   c e l l   o f  t h e   pr o po s e d  m ul t i p l e   i n p ut s   s t r uc t u r e   c o n s i s t s   o f  t w o   s w i t c h e s   a n d  a   D C  s o u r c e .   T h e   s w i t c h e s   a r e   s e pa r a t e d  f ro m   e a c h   o t h e r.   A   s e ri e s   s w i t c h   i s   c o nn e c t e d  w i t h  a   D C  s o u r c e ,   w h i c h   i s   t e rm e d  v o l t a ge   a dde r .   A   p a r a l l e l   s w i t c h   i s   c o nn e c t e d  w i t h   t h e   s a m e   D C  s o ur c e ,     w h i c h   i s   t e rm e d  s ub t ra c t e r.   T h e r e f o r e ,   t h e   r e l a t e d  s w i t c he s   m us t   b e   c o n t r o l l e d  i n  a   w a y   t h a t   p r e v e n t s   o c c urr i n g   s h o r t   c i r c ui t .   H ow e v e r ,   t h e   p r o po s e d  c e l l   i s   s y m m e t r i c ,   s o ,   t h e   n u m b e r   o f   c e l l s   s h o ul d  b e   c o n n e c t e d  i n   s e r i e s   f o r   hi g h   v o l t a ge   o ut p ut .     T h e   s e c o n d  pa r t   i s   n a m e d  m ul t i l e v e l   boo s t   D C - D C  c o n v e rt e r.   T hi s   pa r t   r e qui r e s   hi g h   f r e que n c y   s w i t c h e s   t o   g e n e ra t e   t h e   r e qu i r e d  D C  o ut put   v o l t a ge .   In   t hi s   pa pe r   w e   w i l l   de s i g n ,   a na l y z e ,   a n d  di s c us s   T hr e e   In p ut s   M u l t i l e v e l   O ut put   ( T IM L O )  D C – D C   c o n v e r t e r  a s   p re s e n t e d  i n   F i gu r e   2.   A   m ul t i   l e v e l   o ut put   b oo s t   D C  D C  c o n v e r t e r   (M L O B C)  i s   a   D C - D C  c o n v e r t e r  a c h i e v e s   a   w i de r  s t e p - up  v o l t a ge   c o m pa r e   w i t h  t h e   c o n v e n t i o n a l   b oo s t   D C - D C  c o n v e r t e r.   A   T IM L O   D C - D C  c o n v e r t e r   i s   c o m po s e d  of  e i gh t   a c t i v e   s e m i c o n duc t o r   u ni di r e c t i o n a l   s w i t c h e s   ( S1,   S2,   S3,   S4,   S5,   S 6,   S7   a n d  S8 ),   t w o   di o de s   ( D1 a nd  D2 ),   i n duc t o r   ( L ),   t w o  c a pa c i t o r s   ( C1   a n d  C2 ) ,   a n d  a   l o a d  r e s i s t a n c e   R .   T he   D C  vo l t a ge   i n p ut   l e v e l   f o r   t h e   f i r s t - ge n e ra t i o n  pa r t   o f   T IM L O   D C - D C  c o n v e r t e r  c a n   o pe ra t e   i n  s e v e n   di f f e r e n t   o p e r a t i o n  s t a t e s   a s   p r e s e nt e d  i n  T a b l e   1.           F i gu r e   1 .   P r o po s e d  m ul t i pl e   i n pu t   m u l t i   l e v e l   o ut put   D C – D C   c o n v e r t e r       T o   s i m p l i f y   t h e   a na l y s i s   o f   t h e   D C - D C  c o n v e rt e r  c i r c ui t ,   i de a l   a c t i v e   s e m i c o nduc t o r   s w i t c he s     w e r e   us e d .   T h e   i nd uc t o r   i s   l a rge   e n o u g h  t o   m e e t   t h e   hi g h  v o l t a ge   r e q u i r e m e nt   a nd  l o w   i np u t   c u r r e nt   ri p p l e .     T h e   c a p a c i t o r s   1   a nd  2   a r e   e q u a l   i n   v a l ue s .   T h e   r e s i s t o r   us e d  i n  t he   c i rc u i t   i s   a s s u m e d  t o   b e   l i n e a r,     t i m e - i n v a ri a nt ,   a nd  f r e q ue n c y   i nde pe nde nt .   T h e   o pe ra t i ng   p ri nc i p l e   o f   t h e   M L O B C  c o n v e rt e r   i s   s i m i l a r   t o   t ha t   o f   t h e   c o n v e nt i o na l   b o o s t   c o n v e rt e r   w i t h   a   l a rge r   po w e r   c a p a c i t y   a nd  t he   c a p a c i t o rs   v o t a ge   e qu a l   t o   ha l f   o f   t h e   o ut pu t   v o l t a ge .   T h e   M L O B C  ha s   f o u r   o pe ra t i o na l   m o de s ,   t h e i r   s e que nc e   c o n t ro l   re l y s   o n   t h e   v o l t a ge   b a l a nc e   b e t w e e n  t h e   o u t p u t   c a p a c i t o rs   [ 2 0] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - i s ol at e d  m u l t i pl e   i npu t   m u l t i l e v e l   out put   D C - D C   c o nv e r t e r   f or   h y br i d  pow e r …   ( A m e e n   M .   A l - Moda f f e r )   637   T a b l e   1 .   T h e   v a r i o us   s w i t c h e s   t e s t   S t a t e   S1   S2   S3   S4   S5   S6   V i n   1   1   0   0   1   0   1   V D S 1   2   0   1   1   0   0   1   V D S 2   3   0   1   0   1   1   0   V D S 3   4   1   0   1   0   0   1   V D S 1 +   V D S 2   5   1   0   0   1   1   0   V D S 1 +   V D S 3   6   0   1   1   0   1   0   V D S 2 +   V D S 3   7   1   0   1   0   1   0   V D S 1 +   V D S 2 +   V D S 3       2. 1 .     O p e r at i o n   m o d e s   By   c o n s i de r i ng  t h e   pr o po s e d  m o dul a t i o n   s t r a t e gy ,   t h e r e   a re   fo ur   s t a t us e s   fo r   " S7  &   S8 "   i n   t h e i r   pe r i o di c   s w i t c h i ng,   de s c ri b e d  a s   fo l l ow s :   S7  &   S8   =   { 11,   10,   01 ,   a nd  00} .   L o gi c   1  r e p r e s e n t s   t h e   a c t i v e   s w i t c h e s   S 7,   S 8   i n  t h e i r   " ON "   s t a t e ,   a nd  l o gi c   0  r e p r e s e nt s   S 7 ,   S 8   i n  t h e i r  " O F F "   s t a t e .       M o de   1:   In   t h i s   o pe r a t i o n   m o de   of   M L O B C  w i t h   i n   t h e   t i m e   i n t e r v a l   0  ≤  t   ≤  δ T s ,   b o t h   s w i t c hi n g  t ra n s i s t o r s   S 7  a n d  S 8  a r e   i n   c o n duc t i o n   m o de .   W h e r e a s   b o t h   di o de s   D 1  a n d  D 2,   a r e   r e v e r s e   b i a s e d.   T h e   i n duc t o r   c u rr e n t   i n c r e a s e s   a s   t h e   l o a d  c urr e nt   i s   s up pl i e d  b y   C1  a n d  C2.   F i gu r e   2 ( a )   s h o w s   t h e   e qui v a l e n t   c i r c u i t   c o r r e s po n di ng  t o   t h i s   s t a t e .   T h e   i n duc t o r   L   i s   c ha r ge d  i n   pa ra l l e l   by   t h e   D C  s uppl y   V i n .   H ow e v e r ,     t h e   i n d uc t o r   L   w i l l   b e   s t o ri n g  e n e r gy   f r o m   t h e   D C   s uppl y .     M o de   2 :   In   t h i s   t i m e   i n t e r v a l ,   t h e   s w i t c h   S7   i s   t ur n e d  O N  w h e r e a s   s w i t c h   S8   i s   t ur n e d  O F F .   T h e   di o de   D1   i s   i n   O F F   s t a t e ,   w h i l e   D2   i s   i n   ON   c o n di t i o n .   In   t h i s   m o de   o f   o pe r a t i o n ,   t h e   s t o r e d  e n e r gy   i n   t h e   i n duc t o r   L   i s   de l i v e r e d  t o   t h e   l o a d,   s i n c e   di o de   D2   i s   i n   t h e   f o r w a r d  b i a s   c o n di t i o n .   T h e   c ur r e n t   f l o w s   f r o m   D C  i n put   s o ur c e   V i n   t o   t h e   l o a d  t h r o ugh   i n duc t o r s   L ,   c a pa c i t o r   C2 ,   di o de   D2 ,   a n d  t h e   o ut put   c a pa c i t o r   V C2 =V O /2 .    T h e   c ur r e n t   pa t h   dur i n g  t h i s   pe r i o d  i s   de pi c t e d  i n   F i gur e   2(b ).       M o de   3 :   T h e   s w i t c h   S7   i s   t ur n e d  O F F   a n d  s w i t c h   S8   i s   t ur n e d  ON .   T h e   di o de   D1   i s   i n   ON   s t a t e ,   w h i l e   D2   i s   i n   O F F   c o n di t i o n .   T h e   v o l t a ge   o f   t h e   i n duc t o r   h a s   a   n e ga t i v e   v a l ue .   T h e   s t o r e d  e n e r gy   i n   L   i s   pum pe d  t o   C1   t o   c h a r ge   w h i l e   e n e r gy   o f   C2   di s c h a r ge s   t o   t h e   l o a d.   T h e   e qui v a l e n t   c i r c ui t   a n d  c ur r e n t   pa t h   dur i n g  t h i s   pe r i o d  a r e   de pi c t e d  i n   F i gur e   2(c ).       M o de   4 :   In   t h i s   m o de ,   b o t h   s w i t c h e s ,   S7   a n d  S8,   a r e   t ur n e d  O F F .   T h e   di o de s ,   D1   a n d  D 2,   a r e   t ur n e d  ON   s t a t e .   T h e   v o l t a ge   o f   i n duc t o r   h a s   a   n e ga t i v e   v a l ue   a n d  t h e   e n e r gy   i s   pum pe d  t o   C1   a n d  C2 .   T h e   e qui v a l e n t   c i r c ui t   a n d  c ur r e n t   pa t h   dur i n g  t h i s   pe r i o d  i s   de pi c t e d  i n   F i gur e   2(d).             F i gu r e   2 .   E qui v a l e nt   c i r c ui t   c o rr e s po n d i n g   t o   m o de   o pe r a t i o n  s t a t e s       2. 2 .     S tati c   gai n   T h e   s t a t i c   ga i n   o f   t h e   M L O B C  c a n   b e   o b t a i n e d  b y   a ppl y i n g  t h e   i n duc t o r   v o l t a ge   b a l a n c e d  l a w .     T h e   a v e r a ge   i n duc t o r   v o l t a ge   v a l ue   i s   z e r o   a t   t h e   s t e a dy - s t a t e .   F r o m   t h e   a b o v e   e qua t i o n s ,   i t   i s   c l e a r   t h a t   m o de   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 ,  A ugus t   20 20  :     635   -   643   638   1  a n d  m o de   4  c o r r e s po n ds   t o   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   o pe r a t i o n .   H o w e v e r ,   w h e n   c o m b i n e d  w i t h   m o de 2  a n d  m o de   3,   M L O B C  e xh i b i t s   a   s upe r i o r   o ut put   pe r f o r m a n c e .   T h e   M L O B C  h a s   t w o   di s t i n c t   r e gi o n s   o f   o pe r a t i o n ,   a n d  t h a t   r e l i e s   o n   t h e   i n put   v o l t a ge   w h e t h e r   i t   i s   l o w e r   o r   h i gh e r   t h a n   h a l f   o f   t h e   o ut put   v o l t a ge .   T h e   f i r s t   c o n t r o l   r e gi o n   i s   c o n s i de r e d  a n d  t h e   dut y   c y c l e   b e c o m e s   gr e a t e r   t h a n   0. 5  w h e n   t h e   i n put   v o l t a ge   i s   l e s s   t h a n   t h e   o ut put   v o l t a ge   o f   e a c h   c a pa c i t o r   (V i n   <   V o / 2).   T h e   t w o   s w i t c h e s ,   S 7  a n d  S 8,   m us t   n o t   b e   “ O F F ”   a t   t h e   s a m e   t i m e .   T h e   s e que n c e   of   t h e   s w i t c h i n g  i s   " 01 - 11 - 10 - 11 - 0 1"   a p pe a r s   w i t h   du t y   c y c l e   ( 0. 5< δ 1  < 1 ,   0. 5< δ 2  < 1 ,  w h e r e   δ 1= δ 2 ) .   W h e n   t h e   c o n v e r t e r  o pe r a t e s   i n   M o de   1,   M o de   2,   M o de   1,   M o de   3  a n d   M o de   1  s i m ul t a n e o us l y ,   t h e   b a l a n c e d  o ut put   vo l t a ge   c a n   b e   s a t i s f i e d.   T h e   s e c o n d  c o n t r o l   r e gi o n   i s   c o n s i de r e d  a nd  t h e   dut y   c y c l e   ( D 1 , D 2 )  b e c o m e s   l e s s   t ha n   0 . 5  w h e n   t h e   i n p ut   v o l t a ge   i s   h i g h e r   t ha n   e a c h   c a pa c i t o r   o ut put   v o l t a ge   ( V i n  >   V o/ 2 ).   T h e   s e que n c e   of   t h e   s w i t c h i ng  i s   " 01 - 00 - 10 - 00 - 01"   a p pe a r s   w i t h  dut y   c y c l e   ( 0< δ 1  < 0. 5,   0< δ 2   < 0. 5,   w h e r e   δ 1= δ 2 ) .   T h e   b a l a n c e d  o ut put   v o l t a ge   c a n   b e   a c h i e v e d  by   o p e r a t i n g   t h e   c o n v e r t e r   i n  M o de   2,   M o de   4,   M o de   2,   M o de   3 ,   a n d   M o de   2  s i m ul t a n e o us l y .       R e gi o n 1  w h e r e   (                                   )                                (1)     R e gi o n   2   w h e r e   (                                 ):                                      (2)     2. 3 .     V o l tage   s tr e s s   A c c o r di n g   t o   t h e   a na l y s i s   of   o pe r a t i ng  p ri n c i p l e   i n  r e gi o n  1   o pe r a t i o n   i n   S e c t i o n  2 ,   t h e   v o l t a ge   s t r e s s   of   V D1   a nd  V D2   o n   t h e   d i o de s   D1 a n d  D2   i s   gi v e n  i n  (3)   a n d  a s   p r e s e n t e d   i n  F i gu r e   2 ( a ) .                                           (3)     T h e   v o l t a ge   s t r e s s   o f   V S7   a n d   V S8   o n   t h e   s w t i c h e s   S 7 a n d   S 8   w h e n  t h e   s w t i c h e s   a r e   o ff ,   a r e   gi v e n    i n   (4 )   a s   i nt r o duc e d  i n  F i gu r e   2 ( a ) .                                             (4)     T h e   c a p a c i t o r s   v o l t a ge   s t r e s s e s   a r e   gi v e n  i n  (5) .                                          (5)     2. 4 .     C u r r e n t  s t r e s s   T h e   a v e r a ge   o ut put   c ur r e n t   i s   I o .   A m pe r e - s e c o n d  b a l a n c e   i s   a ppl i e d  t o   t h e   c a pa c i t o r   C1,   C2 .    T h e   a v e r a ge   c ur r e n t   v a l ue   o f   t h e   c a pa c i t o r s   i n   s t e a dy   s t a t e   i s   z e r o .   W i t h   t h e   a s s um pt i o n   t h a t   t h e   i n duc t o r s   a r e   l a r ge   e n o ugh ,   a n d  t h e r e   c ur r e n t   c h a n ge   l i n e a r l y   i n   e a c h   o pe r a t i n g  m o de ,   t h e   a v e r a ge   i n duc t o r   c ur r e n t   c a n   b e   s t a t e d  a s :                                 (6)     W h e n   s w i t c h  S7   i s   t u rn e d   O N ,   t h e   c u rr e nt s   o f   S7   a nd  t h e   di o de   D2   a r e :                                                                  (7)     W h e n   s w i t c h  S8   i s   t u rn e d   O N ,   t h e   c u rr e nt s   o f   S8   a nd  t h e   di o de   D1   a r e :                                                                  (8)     F i gu re   3   i l l u s t ra t e d   f o u r  m o de s   o pe ra t i o n  f o r  d i f f e r e nt   s w i t c hi n g   pe ri o d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - i s ol at e d  m u l t i pl e   i npu t   m u l t i l e v e l   out put   D C - D C   c o nv e r t e r   f or   h y br i d  pow e r …   ( A m e e n   M .   A l - Moda f f e r )   639       F i gu r e   3 .  E f fe c t s   of   s e l e c t i ng  d i f f e r e n t   s w i t c h i n g   u n de r  dy n a m i c   c o n d i t i o n       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h e   f e a s i b i l i t y   a n d  e f f e c t i v e n e s s   o f   t h e   n o n - i s o l a t e d  m ul t i pl e   i n put   a n d  m ul t i   l e v e l   o ut put   D C - D C  c o n v e r t e r   f o r   h y b r i d  po w e r   s y s t e m   w i l l   b e   di s c us s e d.   S i m ul a t i o n s   w e r e   c a r r i e d  o ut   us i n g  t h e   M a t l a b \ S i m ul i n k  s o f t w a r e   t o   e xa m i n e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   t h r e e   i n put   m ul t i   l e v e l   o ut put   D C - D C  c o n v e r t e r .   T h e   i n i t i a l   e l e m e n t ’s   v a l ue s   o f   t h e   T IM L O   D C - D C  a r e   t h e   i n duc t o r   L = 1. 13  m H ,   t h e   c a pa c i t o r s   C1= C2  = 60  µ F ,   t h e   l o a d  r e s i s t o r   i s   R = 550  Ω   a n d  t h e   s w i t c h i n g  f r e que n c y   i s   f s = 5  kH z .   T h e   r i ppl e s   o n   t h e   c a pa c i t o r s ’  v o l t a ge   w e r e   l i m i t e d  t o   1%  o f   t h e   m e a n   v o l t a ge .   It   c a n   b e   n o t i c e d  t h a t   T IM L O   c o n v e r t e r   h a s   s i m i l a r   t o po l o gy   o f   t h e   t w o   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 s .   F i gur e   4(a )  s h o w s   t h e   s t a t i c   ga i n   o f   t h e   T IM L O   D C - D C  c o n v e r t e r   a n d  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 s .   T h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   o b t a i n e d  a t   0o   a n d180o   ph a s e   s h i f t   b e t w e e n   t h e   c o n t r o l   s w i t c h e s   S 7  a n d  S 8  s h o w n   i n   F i gur e   4(b ),   de m o n s t r a t e   t h e   dy n a m i c a l   c h a n gi n g  v o l t a ge   s t r e s s e s   o n   t h e   s w i t c h e s   (S 7  &   S 8)  a n d  di o de s   (D 1  &   D 2)  a s   w e l l .   T h e   v o l t a ge   s t r e s s   o n   t h e   s w i t c h e s   (S 7  &   S 8)  a n d  di o de s   (D 1  &   D 2)  r e a c h   h a l f   o f   t h e   o ut put   v o l t a ge   v a l ue .   F i gur e   4(b )  s h o w s   t h e   v o l t a ge   s t r e s s   o n   t h e   s w i t c h e s     (S 7  &   S 8)  a n d  di o de s   (D 1  &   D 2).             F i gu r e   4 .  T h e   s t e a dy - s t a t e   b e h a v i o r  o f   t h e   M IM O L   c o n v e r t e r  a n d   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:     (a )  V o l t a ge - ga i n   v i a   du t y   c y c l e s   D ,   (b )  V o l t a ge   s t r e s s   o n  t h e   s w i t c h e s   (S 7  &   S 8)   a nd  d i o de s   (D 1  &   D 2)       It   i s   s h o w n   i n   F i gur e   5(a )  t h a t   t h e   v o l t a ge   s t r e s s   o n   t h e   c a pa c i t o r   C1  a n d  C2  i s   a n   i n t e r m e di a t e   v o l t a ge   w h i c h   i s   a l m o s t   262  V .   A l s o ,   i t   i s   o b s e r v e d  t h a t   t h e   r i ppl e   f r e que n c y   o f   t h e   c a pa c i t o r   v o l t a ge s   i s   do ub l e d  t h e   s w i t c h i n g  f r e que n c y .   T h e   i n duc t o r   c ur r e n t   h a s   b e e n   s i m ul a t e d  a s   i t   i s   s h o w n   i n     F i gur e   5(b )  a s   w e l l .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 ,  A ugus t   20 20  :     635   -   643   640       F i gu r e   5 .   ( a )V o l t a ge   s t r e s s   o n  t h e   c a p a c i t o r   C 1  a n d   C2 ,   (b )  I nduc t o r   c u rr e n t       F o r   a   w i de   r a n ge   o f  o pe r a t i o n   f o r   t h e   i nput - v o l t a ge ,   t h e   T IM L O   c o n v e r t e r   w i t h   v a ri a b l e   i n p ut   vo l t a ge s   (30V ,   40V ,   60V ,   70V ,   &   100V ),   o ut pu t   po w e r s   (550  W ,   1100  W ) ,   a n d  t h e   c o n s t a nt   o ut put   v o l t a ge   (525  V )  a r e   s i m u l a t e d  a s   i l l us t ra t e d  i n   F i gu r e   6 .   I t   i s   i nt e r e s t i n g  t o   n o t i c e   t h e   ri s e   t i m e ,   pe a k  t i m e   a n d  dut y   c y c l e   a r e   r e duc e d  a s   t h e   i nput   v o l t a ge   i n c r e a s e d.   T h e   o v e r s hoo t   a n d  s l e w   r a t e   a r e   i n c r e a s e d  w i t h   t h e   i n c r e a s e   i n   t h e   i n pu t   v o l t a ge   a s   de pi c t e d  i n  T a b l e   2.   I t   c a n  b e   e a s i l y   ob s e r v e d  t ha t   t h e   i n pu t   v o l t a ge   i s   i n c r e a s e d  b y   70   %,   t h e   r i s e   t i m e   r e duc e d  by   80%,   t h e   pe a k  t i m e   r e duc e d  by  73. 3 3% ,   t h e   o v e r s h o o t   i n c r e a s e d  by 58. 5%,   a n d   t h e   pe a k  t o   pe a k  v o l t a ge   i n c r e a s e d  by   25. 44  % .   By   a na l y z i n g  t h e   r e s ul t s   de pi c t e d  i n   T a b l e   3,   t h e   o ut put   vo l t a ge   i s   p r o po r t i o n a l l y   i n c r e a s e d  a s   t h e   i nput   v o l t a ge   i n c r e a s e   w i t h   i n   a   c o n s t a nt   dut y   c y c l e .   T h e   s i m u l a t i o n  r e s ul t s   f a v o r   t h e   us a ge   o f   m ul t i   i n pu t   v o l t a ge ,   ra t h e r   t h a n  a   s i n g l e   i nput   v o l t a ge .     In   o r de r   t o   s i m pl i f y   t h e   e ff i c i e n c y   a n a l y s i s   of   t h e   T IM O L   c o n v e r t e r ,   t h e   s w i t c h i ng  l o s s es   a r e   n e gl e c t e d.   T h e   r e s i s t a n c e   of   t h e   i n duc t o r   is   a dd r e s s e d  i n   t h e   e ff i c i e n c y   a n a l y s i s .   T h e   r a nge   o f   e ff i c i e n c i e s   o f  th e   T IM O L   c o n v e r t e r   w a s   s i m ul a t e d  a s   s h o w n   i n   F i gu r e   7  w i t h   de l i m i t e d  m i n i m u m   a nd  m a xi m u m   du t y   c y c l e   a n d  v a r i o us   i n pu t   v o l t a ge s .   H ow e v e r ,   t h e   c ur v e   of   t h e   e ff i c i e n c y   of   T IM O L   c o n v e r t e r,   a s   a   f u n c t i o n   o f   o ut put   vo l t a ge ,   g a i n s   i t s   m a x i m um   v a l ue   a t   a n   i n pu t   v o l t a ge   o f   100 V   a n d  a t   a   du t y   c y c l e   o f   0. 5.   T h e   e f f i c i e n c y   v a l ue   w i l l   de c r e a s e   a s   t h e   dut y   c y c l e   i n c r e a s e   t o o .             F i gu r e   6 .   O u t put   v o l t a ge   o f   w i de   r a n ge   of  i n pu t - v o l t a ge         T a b l e   2 .   P e r f o r m a n c e   o f   t h e   T IM L O   c o n v e r t e r   V i n   ( V )   V o u t   (V )   t r  (m s e c )   S l e w   Ra t e   t S  ( m s e c )   P - P   V o l t a g e   ( V )   t P  (m s e c )   O v e r s h o t   D   30   5 2 4 . 6   2 4 . 6 0 2   1 6 . 9 3 4   0 . 2 7 8   6 8 5 . 2   60   3 0 . 9 4 %   0 . 9   40   5 2 5 . 8   1 6 . 2 0 5   2 5 . 7 3   0 . 6 2 5   7 5 5 . 3   42   4 4 . 2 0 3 %   0 . 8 5 8   60   5 2 6 . 5   9 . 8 0 1   4 2 . 5 7 9   0 . 2 5 0   8 4 1 . 3   27   6 0 . 4 8 4 %   0 . 7 7   70   5 2 5 . 7   8 . 1 1 2   5 1 . 1 7 2   0 . 2 3 5   8 6 4 . 5   23   6 5 . 8 3 3 %   0 . 7 6   100   5 2 8 . 4   5 . 5 0 1   7 6 . 1 9 6   0 . 2 2 6   9 1 9 . 1   16   7 4 . 5 6 1 %   0 . 6 2 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - i s ol at e d  m u l t i pl e   i npu t   m u l t i l e v e l   out put   D C - D C   c o nv e r t e r   f or   h y br i d  pow e r …   ( A m e e n   M .   A l - Moda f f e r )   641   T a b l e   3 .   O u t put   v o l t a ge   w i t h   v a ri a b l e   i nput   v o l t a ge s   a n d   d i f fe r e nt   d ut y   c y c l e   V i n   ( V )   V o u t   (V )   D = 0 . 6   D = 0 . 7   D = 0 . 8   D = 0 . 9   30   1 4 7 . 5   1 9 6 . 5   2 8 8 . 9   5 2 5 . 1   40   1 9 7 . 2   2 6 2 . 5   3 8 5 . 6   7 0 0 . 5   60   2 9 6 . 5   3 9 4 . 4   5 7 9 . 1   1051   70   3 4 6 . 1   4 6 0 . 4   6 7 5 . 8   1227   100   495   6 5 8 . 3   9 6 6 . 1   1753           F i gu r e   7 .   E f f i c i e n c y   w i t h   v a r i a b l e   i n pu t   v o l t a ge s   a nd  di f f e r e nt   du t y   c y c l e s       4.   C O N C LU S I O N   In   t h i s   pa pe r,   a   t hr e e   i n pu t   m ul t i - l e v e l   o ut put   D C - D C  c o n v e rt e r   f o r   a   h y b r i d  po w e r   s y s t e m   h a s   b e e n   pr e s e nt e d.   T o   i n v e s t i ga t e   t h e   p r i n c i p l e   o f   o pe r a t i o n   o f   t h e   ge n e ra t e d  s t r uc t u r e s ,   t h e   m u l t i l e v e l   o ut put   b oo s t   c o n v e r t e r   c h o s e n   h a s   b e e n   s i m ul a t e d  w i t h   v a r i o u s   m o de s   o f   o pe r a t i o n  us i n g   M a t l a b \ S i m ul i n k  s o f t w a r e .     T h e   hi g h   s t a t i c   ga i n   b e t w e e n   t h e   i n put   a n d  o ut put   v o l t a ge s   a r e   ge n e ra t e d.   T h i s   p r o po s i t i o n   i s   s ui t a b l e   f o r   s e v e r a l   a ppl i c a t i o n s   s uc h   a s   f ue l   c e l l   s y s t e m s ,   w i n d  e n e r gy   s y s t e m s ,   a n d  p h o t o vo l t a i c   s y s t e m s .   M o r e ove r ,     o n e   o f   t h e   m a i n  a dv a nt a ge s   o f   t h e   T IM O L   c o n v e r t e r   i s   t h e   r e duc t i o n  o f   vo l t a ge   s t r e s s   a c r o s s   t h e   s w i t c h e s ,     S 7  a nd  S 8.   A n o t h e r   a dv a nt a ge   i s   t o   r e duc e   t h e   r e v e r s e   b i a s e d  vo l t a ge   o r   s t r e s s   v o l t a ge   o n   t h e   di o de s   D 1  a n d  D 2.   A   w o r t h   m e n t i o n i ng  c ha r a c t e r i s t i c   t ha t   c a n   b e   n o t i c e d  i n   t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   i s   t h a t   t h e   e f f i c i e n c y   i m p r o v e m e n t   w i t h   t h e   l o w   r a t i n g  s w i t c h.   A l s o ,   h i g h - e ff i c i e n c y   of   t h e   c o n v e r t e r   t o po l o g y   c a n   b e   a c h i e v e d  b y   v a r i o us   i n pu t   s o ur c e s   r e l a t e d  t o   r e n e w a b l e   e n e r gy   a ppl i c a t i o n s .   A l s o ,   i t   c a n   b e   e a s i l y   m o ve d  f r o m   o n e   pow e r   c o n v e r s i o n   s y s t e m   t o   a n o t h e r   t o   s a t i s fy   h i g h - v o l t a ge   de m a n d s .   T h e   c a rri e d  o ut   w o r k  de m o n s t ra t e s   t h e   b e n e f i t   of   us i ng  m ul t i   i nput   v o l t a ge   o v e r   t h a n  s i ngl e   i n pu t   v o l t a ge   o f  D C - D C   c o n v e r t e r.       R EF ER EN C ES     [ 1]   M .   R .   B a na e i ,   e t   a l . ,   " N o n - i s o l a t e d  m u l t i - i n put – s i ng l e - o ut pu t   D C / D C   c o n v e r t e r   f o r   pho t o vo l t a i c   po w e r   g e ne r a t i o n   s y s t e m s , "   I E T   P ow e r   E l e c t r on i c s ,   v o l .   7 ,   no .   11 ,   p p.   28 06 - 2816 ,   N o v .   201 4.   [ 2]   T .   A r unk um a r i ,   I .   J a g a de e s h   a n d  V .   I ndr a g a ndh i ,   " D e s i g n  a nd   i m p l e m e n t a t i o n  o f   m o di f i e d  m ul t i l e v e l   s e pi c   c o n v e r t e r   f o r   P V   a ppl i c a t i o ns , "   I ndone s i an  J our n al   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i n g  and  C om p ut e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,     v o l .   14,   no .   3 ,   pp.   1 125 - 113 3,   J un.   2 019 .     [ 3]   F .   B l a a b j e r g ,   Z he   C he n  a nd  S .   B .   K j a e r ,   " P o w e r   e l e c t r o ni c s   a s   e f f i c i e nt   i n t e r f a c e   i n  d i s p e r s e d  po w e r   g e ne r a t i o n  s y s t e m s , "   I E E E   T r a ns a c t i on s   on   P ow e r   E l e c t r on i c s ,   v o l .   1 9,   no .   5 ,   pp.   11 84 - 1194 ,   S e p t .   2 004 .     [ 4]   D .   B . R i c ha r ds o n.   " E l e c t r i c   v e hi c l e s   a nd   t h e   e l e c t r i c   g r i d:   A   r e v i e w   o f   m o de l i ng   a ppr o a c he s ,   I m pa c t s ,   a nd   r e ne w a b l e   e n e r g y   i nt e g r a t i o n, "   R e ne w abl e   and  S us t a i nab l e   E ne r g y   R e v i e w s ,   v o l .   19 ,   pp   247 - 25 4,   M a r .   201 3.     [ 5]   F .   S e da g ha t i ;   e t   al . ,   " A   C o nf i g ur a t i o n  o f   D o ubl e   I nput   Z - S o ur c e   D C - D C   C o nv e r t e r   f o r   S t a n da l o ne   P V / B a t t e r y   S y s t e m   A ppl i c a t i o n, "   J our na l   o f   E ne r gy   M ana ge m e nt   an d  T e c h nol o gy ,   v o l .   2 ,   no .   3, pp .  60 - 69,   20 18 .     [ 6]   M .   M o ha m m a d i ,   e t   a l . ,   " A ppl i c a t i o n  o f   a   N e w   H i g h  S t e p - up  D o ubl e - I nput   C o nv e r t e r   i n  a   N o v e l   M o dul e - I nt e g r a t e d - I nv e r t e r   P ho t o v o l t a i c   S y s t e m , "   I E E E   C on f e r e nc e s   ( P E D ST C ) ,   A pr .   2 015 .     [ 7]   A .   A   C hl a i ha w ,   e t   al . ,   " N o v e l   s c r e e n  p r i nt e d  a n d  f l e x i b l e   l o w   f r e q ue nc y   m a g ne t o - e l e c t r i c   e n e r g y   ha r v e s t e r ,   "   201 6  I E E E   Se ns or s ,   O r l a n do ,   F L ,   p p.   1 - 3 ,   2016 .     [ 8]   E .   C a n  a n d  H .   H .   S a y a n,   " D i f f e r e n t   m a t he m a t i c a l   m o de l   f o r   t he   c ho ppe r   c i r c ui t ,   "   T e hni č k i   gl a s n i k - T e c hni c a l   J our nal ,   v o l . 10,   no . 1 - 2 ,   pp .   13 - 15,   2 016 .     [ 9]   T . . K o us k s o u ,  e t   al . ,   " E n e r g y   s t o r a g e : A ppl i c a t i o ns a n dc ha l l e ng e s , "   So l ar   E ne r gy M a t e r i al s   &   Sol ar C e l l s ,   v o l .   1 20 ,   pp.   59 - 80 ,   J a n.   20 14.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i ,   V o l .   19 ,   N o .   2 ,  A ugus t   20 20  :     635   -   643   642   [ 10]   A .   N a ha v a ndi ,   e t   al . ,   " A   no ni s o l a t e d  m ul t i i npu t   m ul t i o ut pu t   D C – D C   boo s t   c o n v e r t e r   f o r   e l e c t r i c   v e hi c l e   a ppl i c a t i o ns , "   IE E E   T r an s ac t i ons   o n  P ow e r   E l e c t r oni c s ,   v o l .   30 ,   no .   4,   pp .   181 8 - 1835 ,   A pr .   2015 .     [ 11]   A .   C hl a i h a w i ,   " G e ne t i c   a l g o r i t hm   e r r o r   c r i t e r i a   a s   a pp l i e d  t o   P I D   c o nt r o l l e r   D C - D C   buc k  c o n v e r t e r   pa r a m e t e r s :   a n  i nv e s t i g a t i o n,   "   I O P   C o nf e r e nc e   Se r i e s :   M a t e r i al s   S c i e nc e   and   E ng i ne e r i ng,   v o l .   671 ,   pp .   1 - 10,   20 20 .     [ 12]   E .   C a n,   " P W M   c o nt r o l l i ng   o f   a   n e w   m u l t i   D C - D C   c o nv e r t e r   c i r c ui t ,   "   T e hni č k i   g l as ni k - T e c h ni c al   J o ur na l ,   v o l . 13 ,   no . 2,   pp .   116 - 122 ,   201 9 .    [ 13]   F .   K a r da n ,   R .   A l i z a d e h  a n d  M .   R .   B a na e i ,   " A   N e w   T hr e e   I nput   D C / D C   C o nv e r t e r   f o r   H y br i d  P V / F C / B a t t e r y   A ppl i c a t i o ns , "   I E E E   J ou r na l   of   E m e r g i ng  and  Se l e c t e d  T op i c s   i n  P o w e r   E l e c t r oni c s ,   v o l .   5,   no .   4,   pp.   177 1 - 1778 ,   D e c .   20 17 .    [ 14]   H a i x i o ng   Y e ,   e t   al . , " H i g h  s t e p - up  i nt e r l e a v e d  dc / dc   c o n v e r t e r   w i t h  hi g h  e f f i c i e nc y , "   E ne r gy   Sour c e s ,   P ar t   A :   R e c ov e r y ,   U t i l i z at i on ,   and   E n v i r onm e nt al   E f f e c t s ,   J a n .   2020 .     [ 15]   A . . G a ni ,   e t   al . , " D e s i gn   a n d  d e v e l o pm e nt   o f   P W M   s w i t c hi ng   f o r   5 - l e v e l   m u l t i ph a s e   i nt e r l e a v e d  D C / D C   bo o s t   c o n v e r t e r ,   "   I ndo ne s i an  J our nal   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng  and  C om put e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S) ,   v o l .   17,   no .   1,   pp .     131 - 140 ,   J a n .   202 0.     [ 16]   M .   D .   S i ddi que ,   e t   al . , " A   N e w   S w i t c he d  C a pa c i t o r   7L   I n v e r t e r   w i t h  T r i p l e   V o l t a g e   G a i n   a nd   L o w   V o l t a g e   S t r e s s , "   I E E E   T r an s a c t i on s   o n  C i r c u i t s   a nd   Sy s t e m s ,   A ug .   20 19.     [ 17]   D .   K .   S r i j a ,   e t   a l . ,   " P e r f o r m a nc e   a n a l y s i s   o f   no n - i s o l a t e d   hi g h  s t e p - up  dc - dc   c o n v e r t e r   t o po l o g i e s   us e d  i n  pho t o vo l t a i c   g r i d  c o nne c t e d  e l e c t r i c   v e hi c l e   c ha r g i ng   s t a t i o ns , "   20 19   F i f t h  I nt e r na t i ona l   C on f e r e nc e   on  E l e c t r i c al   E ne r gy   Sy s t e m s   ( I C E E S) ,   C he n na i ,   I ndi a ,   p p.   1 - 6,   2 019 .     [ 18]   T .   B a s c o pé ,   e t   a l . ,   " T hr e e - s t a t e   s w i t c hi ng   c e l l   ( 3 S S C ) - ba s e d  no n - i s o l a t e d  dc – dc   bo o s t - t y pe   c o nv e r t e r   w i t h  b a l a nc e d   o ut put   v o l t a g e   a nd   w i d e   v o l t a g e   c o nv e r s i o n  r a ng e , "   I E T   P ow e r   E l e c t r on i c s ,   v o l .   11 ,   no   7,   pp .   121 7 - 1223 ,   2018 .     [ 19]   X .   Z hu ,   a nd  B .   Z ha ng , "   H i g h  s t e p - up  qua s i - Z - s o ur c e   D C – D C   c o n v e r t e r s   w i t h  s i ng l e   s w i t c he d  c a pa c i t o r   br a nc h, "   J our nal   o f   M o de r n  P ow e r   Sy s t e m s   a nd  C l e an  E ne r gy ,   v o l .   5 ,   no   4,   pp .   53 7 – 54 7,   J u l .   2017 .     [ 20]   C .   A .   V i l l a r r e a l ,   e t   a l ,   " M o de l i ng   a nd  c o nt r o l   o f   a n  i nt e r l e a v e d  D C - D C   m ul t i l e v e l   bo o s t   c o nv e r t e r , "   2017  I E E E   18t h   W or k s h op   on   C on t r o l   and   M ode l i ng   f or   P ow e r   E l e c t r on i c s   ( C O M P E L ) ,   S t an f or d,   C A ,   p p.   1 - 6,   2 017 .     [ 21]   K .   V a r e s i ,   e t   a. l ,   " P e r f o r m a nc e   a nd  de s i g n  a n a l y s i s   o f   a n  i m p r o v e d  no n - i s o l a t e d  m u l t i p l e   i n put   buc k  D C – D C   c o n v e r t e r ,   "   I E T   P ow e r   E l e c t r on i c s ,   v o l .   10 ,   no .   9,   p p.   10 34 - 1045 ,   2 017.     [ 22]   Z .   X i a ,   B .   L .   D o bbi ns ,   J .   S .   R e n t m e i s t e r   a n d  J .   T .   S t a u t h ,   " S t a t e   S pa c e   A na l y s i s   o f   F l y i ng   C a pa c i t o r   M ul t i l e v e l   D C - D C   C o nv e r t e r s   f o r   C a p a c i t o r   V o l t a g e   E s t i m a t i o n, "   2019   I E E E   A pp l i e d  P ow e r   E l e c t r o ni c s   C onf e r e nc e   an d  E x pos i t i o n  ( A P E C ) ,   A na h e i m ,   C A ,   U SA ,   pp .   50 - 57 ,   2 019 .     [ 23]   Y .   Z h a ng   e t   a l . ,   " W i de   I nput - V o l t a g e   R a ng e   B o o s t   T h r e e - L e v e l   D C – D C   C o nv e r t e r   W i t h  Q ua s i - Z   S o ur c e   f o r   F u e l   C e l l   V e hi c l e s , "   I E E E   T r an s ac t i on s   o n  P ow e r   E l e c t r oni c s ,   v o l .   32 ,   n o .   9,   p p.   67 28 - 6738 ,   S e p .   201 7.     [ 24]   X .   H u  a nd  C .   G o ng ,   " A   H i g h  G a i n  I nput - P a r a l l e l   O ut p ut - S e r i e s   D C / D C   C o nv e r t e r   W i t h  D u a l   C o upl e d  I nduc t o r s , "   I E E E   T r an s a c t i on s   o n  P ow e r   E l e c t r on i c s ,   v o l .   30 ,   no .   3,   pp .   130 6 - 1317,   M a r .   20 15.     [ 25]   A .   A l z a hr a ni ,   " A dv a nc e d  t o po l og i e s   o f   hi g h - vo l t a g e - g a i n  D C - D C   boo s t   c o nv e r t e r s   f o r   r e n e w a b l e   e ne r gy   a ppl i c a t i o ns "   D oc t or a l   D i s s e r t at i on s ,   D e par t m e nt   E l e c t r i c al   E ngi ne e r i n g,   M i s s our i   U ni v e r s i t y   of   S c i n c e     T e c hol og y ,   2 018 .     [ 26]   S .   R a o ,   D .   K um a r ,   C .   B a bu ,   "   G r i d  C o nne c t e d  D i s t r i bu t e d   G e n e r a t i o n  S y s t e m   w i t h   H i g h  V o l t a g e   G a i n  C a s c a de d  DC - D C   C o n v e r t e r   F e d  A s y m m e t r i c   M ul t i l e v e l   I nv e r t e r   T o po l ogy ,   "   I nt e r nat i ona l   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd   C om put e r   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   8 ,   no .   6 ,   pp .   4047 - 40 59 ,   D e c .   2 018 .     [ 27]   E .   C a n,   "   T he   D e s i g n  a nd  E xpe r i m e nt a t i o n  of   t he   N e w   C a s c a de d  D c - D c   B oo s t   C o n v e r t e r   f o r   R e ne w a bl e   E n e r g y , "   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r on i c s ,   201 9.         B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         A m e e n   M .   A l - M o d af f e r   r e c e i v e d  t he   B . S c .   de 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 nd  E duc a t i o n  f r o m   t he   U ni v e r s i t y   of   T e c hno l o gy ,   B a g hda d,   I r a q  i n  198 4  a nd  t h e   M . S c .   de g r e e   i n   I ns t r uc t i o na l   T e c hno l o gy   f r om   t he   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l o gy ,   B a g hda d ,   I r a q  i n   198 9.     H e   i s   c ur r e nt l y   a n  a s s i s t a nc e   l e c t ur e r   w i t h   t h e   D e pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U n i v e r s i t y   o f   K uf a ,   N a j a f   I r a q.   H i s   r e s e a r c h  i n t e r e s t s   i nc l u de   d e s i g n  a n d  f a br i c a t i o n  o f   L a br o t a r y   e qui pm e n t ,   s i m ul a t i o n  s y s t e m s ,   po w e r   e l e c t r o ni c s ,   b i o m e di c a l   a nd  m a g ne t i c   s e n s i ng .     E m a i l :   a m e e nm . ha d i @uo kuf a . e d u. i q           D r .   A m e r   A .   C h l a i h aw i   r e c e i v e d  t he   B . S c .   de g r e e   i n  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   f r o m   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l o gy ,   B a g hda d,   I r a q  i n  19 98;   t h e   M . S c .   de g r e e   i n  E l e c t r i c a l   a n d   E l e c t r o n i c   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   of   T e c hno l ogy ,   B a g hda d,   I r a q  i n  2001  a nd  t he   P h. D .   de g r e e   f r o m   t he   D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C o m put e r   E ng i n e e r i ng   a t   W e s t e r n  M i c hi g a n   U ni v e r s i t y ,   M i c hi g a n  U S A   i n  2 017 .   H e   i s   c ur r e nt l y   a   l e c t u r e r   w i t h  t he   D e p a r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t y   of   K uf a ,   N a j a f   I r a q.   H i s   r e s e a r c h  i nt e r e s t s   i nc l ude   d e s i g n,   f a br i c a t i o n   a nd  c ha r a c t e r i z a t i o n  o f   pr i nt e d  s e n s o r ,   p r i n t e d  e l e c t r o ni c s ,   po w e r   e l e c t r o ni c s ,   bi o m e d i c a l   s e ns i ng ,   m a g ne t i c   s e ns i ng ,   l a b - on - a - c hi p,   e m be dde d  s y s t e m ,   s m a r t   s e n s i ng ,   a nd  e ne r gy   ha r v e s t i ng   s y s t e m s .   E m a i l :   a m e r a . c hl a i ha w i @ uo kuf a . e du. i q   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a n  J   E l e c   E ng  &   Co m p  S c i     IS S N :   2502 - 4752       Non - i s ol at e d  m u l t i pl e   i npu t   m u l t i l e v e l   out put   D C - D C   c o nv e r t e r   f or   h y br i d  pow e r …   ( A m e e n   M .   A l - Moda f f e r )   643     H u s am   A .   W ah h ab   r e c e i v e d  t he   B . S c .   de g r e e   i n   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng   f r o m   t h e   U n i v e r s i t y   o f   T e c hn o l ogy ,   B a g hda d,   I r a q  i n  2004  a nd  t h e   M . S c .   d e g r e e   i n  E l e c t r o ni c   E ng i n e e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t y   of   T e c hno l o gy ,   B a g hda d,   I r a q  i n  2013 .   H e   i s   c ur r e nt l y   a n  a s s i s t a nc e   l e c t u r e r   w i t h   t he   D e pa r t m e nt   o f   E l e c t r i c a l   E ng i n e e r i ng ,   U ni v e r s i t y   of   K uf a ,   N a j a f   I r a q.   H i s   r e s e a r c h  i n t e r e s t s   i nc l ud e   s i g na l   pr o c e s s i ng ,   po w e r   e l e c t r o ni c s ,   d e s i g n  a n d  f a b r i c a t i o n   o f   e l e c t r o ni c   c a r d .   E m a i l :   hu s a m a . a l du j a i l i @ uo kuf a . e d u. i q     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.