I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8 ,   p p .   679 ~ 6 8 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v9 . i 2 . pp 6 7 9 - 689          679       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   H ig G a in Non Is o la ted  DC - DC  Ste p - up  Co nv erte rs I ntegra ted  w ith  Active a nd  P a ss iv e S w itched  I nductor  Netw o rk s       M .   Al  M a m un 1 G o la m   Sa ro w a r 2 M d .   Ash ra f ul H o qu e 3 M ehedi A za d Sha w o n 4     1 De p a rtme n o f   In f o rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y ,   Ba n g lad e sh   Un iv e rsit y   o f   P ro f e ss io n a ls,   Ba n g lad e sh   2 , 3 De p a rtem e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g in e e rin g ,   Isla m ic  Un iv e rsit y   o f   Tec h n o lo g y ,   Ba n g l a d e sh   4 De p a rte m e n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic  En g i n e e rin g ,   S o u t h e a st   Un iv e rsit y ,   Ba n g lad e sh       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  6 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J an   2 3 ,   2 0 1   A cc ep ted   Feb   6   201 8       Hig h   g a in   d c - d c   ste p   u p   c o n v e r ters   h a v e   b e e n   u se d   in   re n e wa b le  e n e rg y   s y ste m s,  f o e x a m p le,  p h o t o v o l taic   g rid   c o n n e c ted   sy ste m   a n d   f u e c e ll   p o w e p lan to   ste p   u p   th e   l o w   lev e d c   v o lt a g e   to   a   h ig h   lev e d c   b u v o lt a g e .   If   th e   c o n v e n ti o n a b o o st  c o n v e rter  is  to   m e e th is  d e m a n d ,   it   sh o u l d   b e   o p e ra ted   a a n   e x trem e   d u ty   c y c le  (d u ty   c y c l e   c lo se to   u n it y ),   w h i c h   w il l   c a u se   e lec tro m a g n e ti c   in terf e re n c e ,   re v e rse   r e c o v e r y   p ro b lem   a n d   c o n d u c ti o n   lo ss   a t h e   p o w e s w it c h e s.  T h is  p a p e p r o p o se a   c las o f   n o n - iso late d   d c - d c   ste p   u p   c o n v e rters   w h ich   p ro v id e   v e r y   h ig h   v o lt a g e   g a in   a a   s m a ll   d u ty   c y c le   (d u ty   c y c le  <   0 . 5 ).   F irstl y ,   th e   c o n v e rter  to p o lo g ies   a re   d e riv e d   b a se d   o n   a c ti v e   s w it c h e d   in d u c t o n e tw o rk   a n d   c o m b in a ti o n   o f   a c ti v e   a n d   p a ss iv e   sw it c h e d   in d u c to n e tw o rk s;  se c o n d ly ,   th e   m o d e o o p e ra ti o n   o f   p ro p o se d   a c ti v e   s w it c h e d   in d u c t o c o n v e rter an d   c o m b in e d   a c ti v e   a n d   p a ss iv e   s w it c h e d   in d u c to c o n v e rter  a re   il lu stra ted th ir d ly ,   th e   p e rf o rm a n c e   o f   th e   p ro p o se d   c o n v e rters   a re   a n a l y z e d   m a th e m a ti c a ll y   in   d e tails  a n d   c o m p a re d   w it h   c o n v e n ti o n a b o o st  c o n v e rter   a n d   o t h e re late d   re se a rc h e s .   F i n a ll y ,   th e   a n a ly sis is  v e ri f ied   b y   si m u latio n   re su lt s.   K ey w o r d :   DC - DC   co n v er ter   Du t y   c y cle   Hig h   g ai n     No n   is o lated   co n v er ter     Step   u p   co n v er ter     S w itc h ed   in d u cto r   n et w o r k     Co p y rig h ©   201 8   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   M.   A l M a m u n ,   Dep ar te m en t o f   I n f o r m atio n   an d   C o m m u n icatio n   T ec h n o lo g y ,   B an g lad es h   U n iv er s it y   o f   P r o f ess io n al s ,   Mir p u r   C an to n m e n t,  D h a k a - 1 2 1 6 ,   B an g lad es h .   E m ail:  m a m u n i u t0 9 @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h d em a n d   f o r   en er g y   i s   i n c r ea s in g   w it h   t h d ev elo p m e n o f   s o ciet y .   T h u s o f   f o s s il  f u els  ( co al,   o il,  g as   etc. )   to   m ee t   th is   g r o w i n g   d e m an d   h as   a f f ec ted   th e   en v ir o n m en ad v er s el y   b y   ca u s i n g   e n v ir o n m e n tal   p o llu tio n   a n d   g r ee n h o u s e f f e ct.   Mo r eo v er ,   th s t o r ag o f   f o s s il  f u e ls   i n   t h ea r th   is   d ec r ea s in g   d a y   b y   d a y   d u to   its   i n cr ea s ed   u s a g e.   He n ce ,   th n ec e s s it y   o f   n e w ,   cle an   an d   r e n e w ab le  en er g y   h a s   e m er g ed   g r ea tl y   to   r ep lace   th tr ad itio n al  f o s s il  f u el  en er g y .   P o w er   g e n er atio n   b y   p h o to v o ltaic  ( P V)   an d   f u e l   ce ll  s y s te m s   h a v e   s h o w n   g o o d   s ig n s   o f   f u t u r s u cc ess   as t h e y   h a v b ee n   ap p lied   o n   b r o a d   s ca le  [ 1 ] - [ 6 ] .     Ho w e v er ,   th o u tp u v o lta g es  o f   P an d   f u el  ce ll s   r an g b etw ee n   2 0   to   4 0   w h ich   i s   v er y   lo w .   t y p ical  f u el  ce l p o w er   p lan t   [ 7 ]   is   d ep icted   in   F i g u r 1 .   T o   m ai n tai n   t h lin e   v o ltag e   o f   2 2 0   in   s i n g le   p h ase  s y s te m ,   th e   g r id - co n n ec ted   in v er ter   n ee d s   th d b u s   v o ltag at  3 8 0   w h ic h   is   ap p r o x i m ate l y   2 0   ti m e s   th f u el   ce ll  o u tp u v o ltag e.   T h u s ,   d c - d s tep   u p   co n v er ter   w i th   v er y   h i g h   v o ltag g a i n   is   n ee d ed   to   b o o s t   th o u tp u ts   o f   P an d   f u el  ce lls .   T o   ac co m p lis h   th i s ,   th co n v e n tio n al  b o o s co n v er t er   m u s o p er ate  at  ex tr e m e   d u t y   c y cle   ( d u t y   c y cl clo s es  to   u n it y )   w h ic h   lead s   to   elec tr o m ag n etic   i n ter f er e n c e,   r ev er s r ec o v er y   p r o b lem ,   h i g h   co n d u ct io n   lo s s   at  th s w itc h es e tc.   Dif f er en i s o lated   an d   n o n - is o lated   to p o lo g ies  h av b ee n   d ev elo p ed   to   o b tain   h ig h   g a in   at   lo w   d u t y   c y cle.   I s o lated   co n v er ter s   i n v o lv tr an s f o r m er   w h er th t u r n s   r atio   o f   th tr a n s f o r m er   is   ad j u s ted   s o   th at  h ig h   g ai n   is   o b ta in ed   [ 8 ] - [ 1 2 ] .   Ho w e v er ,   a   lar g e   tu r n   r atio   l ea d s   to   lar g leak a g i n d u c t an ce   w h ic h   ca u s e s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   679     689   680   h ig h   v o lta g s p i k ac r o s s   th s w itc h e s   [ 1 3 ] - [ 1 5 ] .   B esid es,  is o lated   co n v er ter s   b ec o m e s   co s tl y   d u to   its   m u lti - s tag AC /D C / AC   co n v er s io n   an d   is o lated   s en s o r s   an d   co n tr o ller s .       F u e l   C e l l 2 0 V - 4 0 V D C H i g h   g a i n   s t e p - u p   D C / D C     c o n v e r t e r 3 8 0 V D C D C / A C   I n v e r t e r L o a d 2 2 0 V A C     Fig u r 1 .   Fu el  ce ll p o w er   p lan w it h   d i f f er e n t p o w er   s ta g es       T h ex is ti n g   n o n - is o lated   co n v er ter s   ar n o r m all y   o f   co u p l ed   in d u cto r   t y p e   an d   n o n - co u p led   t y p e.   T h co u p led   in d u cto r   co n v er t er s   ad j u s t h o u tp u v o ltag e   g ain   b y   co n tr o llin g   t h t u r n s   r atio   o f   th e   co u p led   in d u cto r   w h ich   i s   s i m ilar   to   th is o lated   co n v er te r s   [ 1 6 ] - [ 1 9 ] .   T h u s ,   th lea k a g in d u ctan ce   a n d ,   as  a   co n s eq u e n ce ,   t h v o lta g s p ik ac r o s s   th e   s w itc h e s   d o   ex is p r o m i n en t l y .   T h n o n - co u p led   in d u cto r   co n v er ter s   ca n   m in i m ize  th is   i s s u b y   r e m o v i n g   t h m a g n et i co m p o n e n ts   w it h   co m p ar a tiv el y   h i g h   v o ltag e   g ain   [ 2 0 ] - [ 2 3 ] .   Hig h   v o lta g g ain   is   also   ac h ie v ed   i n   ca s c ad e d   co n v er ter   b u it  o f f er s   l ar g an d   co m p le x   cir cu itr y .   T h tr an s f o r m er   less   co n v er ter   in   [ 2 4 ]   ca n   p r o v id h ig h   v o ltag g ai n   w ith   r ed u ce d   v o ltag s tr ess   ac r o s s   th e   s w i tch e s .   Ho w e v er ,   th g ai n   i s   n o t h at  m u ch   h i g h   to   ac h iev e   2 0 V/3 8 0 co n v er s io n   at  lo w   d u t y   c y cle .   R esear ch er s   h a v d e v elo p ed   d if f er en s w itc h ed   i n d u cto r   a n d   s w itc h ed   ca p ac ito r   n et w o r k s   t o   in cr ea s e   th v o lta g lev el  [ 2 4 ] .   Ser ies  an d   p ar allel  co n n ec tio n s   o f   t h ese  n et w o r k s   m ak it  p o s s i b le  to   o b tain   h ig h er   v o ltag g ai n .   Ho w e v er ,   th v o ltag g ain   i s   s ti ll  lo w er   to   m ee th d e m a n d   o f   h ig h   v o ltag g ain .   Mo r eo v er ,   th e   cir cu itr y   b ec o m e s   co m p lex   a n d   ex p en s i v e.     T h is   p ap er   p r esen ts   n o v el  class   o f   h i g h   g ain   n o n - is o lated   d c - d s tep   u p   co n v er ter s   in teg r ated   w i t h   ac tiv an d   p ass iv s w itc h ed   in d u cto r   n et w o r k s .   P r o p o s ed   c o n v er ter s   o f f er   v er y   h ig h   v o lt ag g ai n   at  s m al l   d u t y   c y cle  i.e .   d u t y   c y cle  0 . 5   w h ic h   r ed u ce s   t h elec tr o m a g n et ic  in ter f er e n ce ,   r ev er s r ec o v er y   p r o b lem   an d   co n d u ctio n   lo s s   o f   t h s w itc h es.  Mo r eo v er ,   s in g le   co n tr o l   s i g n al   is   u s ed   f o r   all   th e   s w i t ch es  w h ic h   r ed u ce s   th cir cu it  o p er atio n   co m p le x it y .   T h o p er atin g   p r in cip le   an d   th s tead y   s tate  an al y s is   o f   th p r o p o s ed   co n v er ter s   ar p r ese n ted   i n   d etails  f o r   eq u al  i n d u cta n ce s .   Fin all y ,   t h s i m u latio n   r es u lt s   b y   P SIM   9 . 0   ar p r o v id ed   to   v er if y   th a n al y s i s .       2.   T O P O L O G I CA L   DE RIVA T I O O F   P RO P O SE CO NVER T E RS   Fig u r e   2   s h o w s   th ac ti v s w i tch ed   in d u cto r   ( A - S L )   an d   p ass i v s w itc h ed   in d u cto r   ( P - S L )   n et w o r k s   p r esen ted   in   [ 2 3 ] - [ 2 4 ] .       L 1 L 2 D 1 D 3 D 2 A B L 1 L 2 S 1 S 2 1 1 ' 2 2 '   ( a)   ( b )       Fig u r e   2 .   S w i tch ed   i n d u cto r   n et w o r k s   ( a)   p ass iv s w itc h ed   in d u cto r   n et w o r k   ( b )   ac tiv s w i tch ed   in d u c to r   n et w o r k       T h p ass iv s w itc h ed   in d u cto r   ( P - SL )   n et w o r k   co n s i s ts   o f   t w o   in d u cto r s             an d   th r ee   d io d es            an d       .   W h en   t h v o lta g d i f f er en ce   ac r o s s   t h ter m in a ls   A   a n d   B   (      )   is   p o s itiv e,         an d         b ec o m f o r w ar d   b iased ,   an d         b ec o m es   r ev er s b iased .   A s   r es u lt,  i n d u cto r s         an d         ar in   p ar allel  co n n ec tio n .   W h en   t h v o lta g d i f f er e n ce   ac r o s s   th ter m in al s   A   an d   B   (      )   is   n eg ati v e,         an d         b ec o m r ev er s b iased ,   an d         b ec o m es  f o r w ar d   b iased .   T h is   p u t th i n d u cto r s         a n d         in   s er ies co n n ec tio n .   T h ac tiv s w itc h ed   in d u cto r   ( A - S L )   n et w o r k   co n s is t s   o f   tw o   in d u c to r s             an d   t w o   s w i tc h es          .   B o th   o f   t h s w itc h es o p er ate  s i m u lta n eo u s l y .   W h e n   t h s w i tch es        an d         ar tu r n ed   o n ,   i n d u cto r s         an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Hig h   Ga in   N o n   I s o l a ted   DC - DC   S tep - u p   C o n ve r ters   I n teg r a ted   w ith   A ctive   a n d   P a s s ive  ...( M.  A l Ma mu n )   681         b ec o m p ar allel  co n n ec ted .   W h en   t h e y   ar t u r n ed   o f f ,   i n d u cto r s         an d         b ec o m s er ie s   co n n ec ted   ac r o s s   th in p u t te r m in al s   1 - 1   o f   t h t w o   p o r t n et w o r k   i f   lo ad   is   co n n ec ted   ac r o s s   t h ter m i n al s   2 - 2 .       T h p r o p o s ed   c o n v er ter s   d er iv ed   f r o m   [ 2 5 ]   ar o b tain ed   b y   ap p l y i n g   th ab o v A - S L   an d   P - S L   n et w o r k s .   T h p r o p o s ed   co n v er ter s   ar s h o w n   i n   F ig u r e   3.   T h in d u cto r s   in   t h P - S L   a n d   A - S L   n et w o r k s   ar e   o f   eq u al  i n d u cta n ce .   P o w er   s w itc h e s   s h ar th s a m s w itc h in g   s ig n al s   w h ic h   m a k es   t h e   co n tr o ea s y .   W h e n   all  th e   s w itc h e s   ar t u r n ed   o n   s i m u lta n eo u s l y ,   th e   in d u ct o r s   in   t h P - SL  an d   A - SL  n et w o r k s   o p er ate  i n   p ar allel  co n n ec tio n   an d   ar ch ar g ed   b y   th p o w er   s o u r ce ,   an d   w h en   all  t h s w itc h es  ar tu r n ed   o f f   s i m u lta n eo u s l y ,   i n d u c to r s   o p er at in   s er ies co n n ec tio n   an d   a r d is ch ar g ed   to   lo ad .       L 2 V C 1 V C 2 S 3 C 3 S 4 D 1 D 2 D 3 D 4 R i C 3 i O V C 3 v L 3 v L 4 V O S 1 S 2 S 5 L 1 L 3 L 4 V i C 1 C 2   ( a)   V i L 1 a L 1 b L 2 a L 2 b V C 1 V C 2 S 3 L 3 L 4 C 3 S 4 S 5 D 1 a D 1 b D 2 a D 2 b D 2 c D 1 c D 3 D 4 D 5 D 6 R i C 3 i O V C 3 v L 3 v L 4 V O S 1 S 2 C 1 C 2   ( b )   Fig u r e   3 .   P r o p o s ed   c o n v er ter s :   ( a)   p r o p o s ed   c o n v er ter   w it h   A - S L   n et w o r k   ( b )   p r o p o s ed   co n v er ter   co m b i n ed   w it h   P - S L   a n d   A - S L   n et w o r k s       3.   O P E RAT I O O F   P RO P O SE CO NV E RT E RS   3 . 1 .     O pera t io n o f   pro po s ed  co nv er t er   w it h A - SL   net w o r k   T h p r o p o s ed   c o n v er ter   w it h   A - S L   n et w o r k   in   Fig u r e   3 ( a)   in v o l v es  f o u r   in d u cto r s   (     ,       ,         a n d       ) ,   th r ee   ca p ac ito r s   (     ,         an d       ) ,   f o u r   d io d es  (     ,       ,         an d       )   an d   f i v h i g h   f r eq u e n c y   co n tr o lled   s w itc h es  (     ,       ,       ,         an d       ) .   MO SF E T s   ar e   u s ed   as  th h i g h   f r eq u e n c y   co n tr o lled   s w itc h es  a n d   th ese  ar e   o p er ated   b ased   o n   s in g le  d u t y   c y cle.         r ep r esen ts   t h lo w   d in p u v o ltag f r o m   P s o u r ce   o r   f u el  ce ll.  T h e   r esis ti v lo ad   is   co n n ec ted   ac r o s s   th ca p ac ito r       .   T h e q u iv alen cir cu it  i n   co n ti n u o u s   c o n d u ctio n   m o d e   ( C C M)   o p er atio n   is   s h o w n   i n   Fig u r e   4 .     M o de  1   [                ]:   A ll   th f i v s w itc h es  ar t u r n ed   o n   d u r in g   t h i s   ti m i n ter v al.   T h eq u i v alen cir cu it  is   s h o w n   in   Fig u r e   4 ( a) .   I n d u cto r s         an d         ar en er g ize d   in   p ar allel  b y   t h s u p p l y   v o ltag     A ls o ,         an d         ar en er g ized   d u r in g   t h is   p er io d .   C ap ac ito r s       ,         an d         ar e   d is ch ar g ed .   A ll  t h e   d io d es      ,       ,         an d         ar r ev er s b iased .   T h lo ad   is   s u p p lied   b y   t h ca p ac it o r       .   A s         an d         ar in   p ar allel  co n n ec tio n                 .   T h v o ltag es a cr o s s   t h in d u cto r s       ,       ,         an d         ar ex p r ess ed   as:                                                                ( 1 )         V i L 1 L 2 V C 1 V C 2 L 3 L 4 C 3 R i C 3 i O V C 3 v L 3 v L 4 V O v L 1 v L 2 i L 4   ( a)   V i L 1 L 2 V C 1 V C 2 L 3 L 4 C 3 R i C 3 i O V C 3 v L 3 v L 4 V O v L 1 v L 2 i L 4 ( b )       Fig u r 4 .   E q u iv ale n t c ir cu it o f   p r o p o s ed   co n v er ter   w it h   A - S L   n e t w o r k   in   C C ( a)   w h en   a ll th s w i tch e s   ar o n   ( b )   w h e n   all  th s w itc h es a r o f f       M o de  2   [                    ]:  A ll  th f o u r   s w itc h es  ar tu r n ed   o f f   d u r in g   th is   ti m i n ter v al.   T h eq u i v alen t   cir cu it  is   s h o w n   i n   Fi g u r e   4 ( b ) .   I n d u cto r s         an d         ar d is ch ar g ed   in   s er ies.  A l s o ,         an d         ar d i s ch ar g ed .   C ap ac ito r s       ,         an d         ar e   ch ar g ed   b y   th in d u cto r s .   A ll  t h e   d io d es      ,       ,         an d         ar f o r w ar d   b iase d .   T h lo ad   is   s u p p lied   b y   th i n d u cto r       .   A s   a n   id en tica cu r r en f lo w s   t h r o u g h         an d                       .   T h e   v o ltag e s   ac r o s s   th i n d u c to r s   ar ex p r ess ed   as:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   679     689   682                                                                       -           ( 2 )     T h v o lt - s ec o n d   b alan ce   o f            is   g iv e n   b y ,                 =       [                 ]                   Or ,                                     ( 3 )     Si m i lar l y ,   v o lt - s ec o n d   b alan ce   o f             is   g iv e n   b y ,                     =       (                 )                   Or ,                                                         ( 4 )     Si m i lar l y ,   v o lt - s ec o n d   b alan ce   o f           is   g i v e n   b y ,     (               )               (                 )                   Or ,                                                                                 (5 )     T h er ef o r e,   th v o ltag g ain   i n   C o n ti n u o u s   C o n d u c tio n   Mo d is                                                 ( 6 )       Vo ltag s tr es s   ac r o s s   t h d io d es a r f o u n d   as:                                                                                                                                                                                                                                                 ( 7 )     Vo ltag s tr es s   ac r o s s   t h s w itc h es a r f o u n d   as:                                                                                                                                                                             ( 8 )     T h eq u iv ale n t   cir cu it   i n   d is co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d e   ( DC M)   i s   s h o w n   in   Fi g u r e   5   an d   t h e   an al y s is   i s   g iv e n   b elo w .       V i L 1 L 2 V C 1 V C 2 L 3 C 3 R i C 3 i O V C 3 v L 3 V O v L 1 v L 2     Fig u r e   5 .   E q u iv ale n t c ir cu it o f   p r o p o s ed   co n v er ter   w it h   A - S L   n e t w o r k   in   DC M       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Hig h   Ga in   N o n   I s o l a ted   DC - DC   S tep - u p   C o n ve r ters   I n teg r a ted   w ith   A ctive   a n d   P a s s ive  ...( M.  A l Ma mu n )   683   M o de  1   [                ]:   T h is   m o d is   s i m i lar   to   Mo d e   1   in   C C o p er atio n .   Du r in g   t h is   ti m e,   t h p ea k   cu r r en           th r o u g h   th i n d u cto r         d er iv ed   f r o m   Fi g u r e   6   is :                                                 ( 9 )       i L 4 P i L 4 v L 4 D T S D 2 T S t V C 2 + V C 3 V C 2   - V C 3     Fig u r e   6 .           v er s u s           in   D C M       M o de  2   [        to   (                )]:  T h is   m o d is   s i m ilar   to   Mo d e   2   in   C C o p er atio n .   Du r in g   t h i s   ti m e,   t h i n d u cto r   c u r r en         is   d ec r ea s ed   to   ze r o .   T h p ea k   cu r r en t h r o u g h   th e   in d u cto r         c an   b d er iv ed   f r o m   Fi g u r e   6   as:                                                   ( 1 0 )     M o de  3   [ (                )            ]:  Du r in g   th i s   tim in ter v al,   th eq u iv a len cir cu it  is   s h o w n   in   Fi g u r e   w h e n   th lo ad   is   s u p p lied   b y   t h ca p ac ito r       .   C o m b i n in g   ( 9 )   an d   ( 1 0 ) ,         ca n   b ex p r ess ed   as:           [                                                                                             ( 1 1 )       T h av er ag cu r r en t t h r o u g h   t h d io d       is   eq u al  to   th a v er ag lo ad   cu r r en t,  th er e f o r e:                                                             Or ,                                           ( 1 2 )     w h er τ   =                 ti m co n s ta n t o f       .     N o w ,   if                                         is   p u t i n   ( 1 2 ) ,   th en         is   d ed u ce d   as:                                                                                       ( 1 3 )     Ag ai n ,   th v o lt - s ec o n d   b alan c o f           is   g i v en   b y ,                                                                         Or ,                                                                           T h u s ,   th v o ltag g ai n   in   D C is :                                                                                    ( 1 4 )   T h b o u n d ar y   co n d itio n   ar i s e s   w h e n           d ec r ea s ed   to   ze r o   at      .   A b o u n d ar y   co n d it io n ,                   .   No w ,   if   w p u                         ,   th en   t h ti m co n s ta n o f         at  b o u n d ar y   co n d itio n   d er iv ed   f r o m   eq u atio n   ( 1 3 )   is   g iv e n   b y ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   679     689   684                             ( 1 5 )       T h r elatio n s h ip   b et w ee n         an d       is   s h o w n   i n   F ig u r e   7 .   W h e n           ,   th co n v er ter   o p er ates  i n   C C M   an d   w h e n           ,   th co n v er ter   o p er ates in   D C M.           0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 Ƭ L B D D C M C C M     Fig u r e   7 .   B o u n d ar y   co n d itio n   o f   th co n v er ter       3 . 2 .     O pera t io n o f   pro po s ed  co nv er t er   co m bin e d w it h P - SL   a nd   A - S L   net w o rk   T h p r o p o s ed   co n v er ter   in   Fi g u r 3 ( b )   in v o lv e s   s ix   i n d u cto r s   (       ,         ,         ,         ,         an d       ) ,   th r ee   ca p ac ito r s   (     ,         an d       ) ,   ten   d io d es  (       ,         ,         ,         ,         ,         ,           ,         an d       )   an d   f iv h i g h   f r eq u en c y   co n tr o lled   s w i tch e s   (     ,       ,       ,         an d       ) .   T h o p er atio n   in   C C is   s h o w n   in   F ig u r 8 .       V i L 1 a L 1 b L 2 a L 2 b V C 1 V C 2 L 3 L 4 C 3 R i C 3 i O V C 3 v L 3 v L 4 V O i L 4   ( a)   V i L 1 a L 1 b L 2 a L 2 b V C 1 V C 2 L 3 L 4 C 3 R i C 3 i O V C 3 v L 3 v L 4 V O i L 4   ( b )     Fig u r 8 .   E q u iv ale n t c ir cu it i n   C C o f   p r o p o s ed   c o n v er ter   co m b i n ed   w it h   A - S L   an d   P - S L   n et w o r k s   ( a)   w h en   all  th s w i tch e s   ar o n   ( b )   w h e n   all  th s w itc h es a r o f f       M o de  1   [                ]:   A ll  th f o u r   s w i t ch es  ar tu r n ed   o n   d u r in g   th i s   ti m in ter v al.   T h eq u iv ale n cir cu it i s   s h o w n   i n   F ig u r 8 ( a) .   I n d u cto r s         ,         ,           an d           ar en er g iz ed   in   p ar allel  b y   t h s u p p l y   v o ltag e       .   A l s o ,         an d         ar en er g ized .   Di o d es        ,                 an d           ar f o r w ar d   b iase d   an d   th r est  o f   t h d io d e s   ar r ev er s b iased .   T h lo ad   is   s u p p lied   b y   t h ca p ac ito r   C 3 .   As        ,         ,           an d           ar in   p ar allel  co n n ec tio n ,                                               .    No w ,   i f   it  is   a s s u m ed   t h at                                                      ,   th en   t h v o ltag e s   ac r o s s   th i n d u cto r s         ,         ,         ,         ,         an d         ar ex p r ess ed   as:                                                                                                                                                                                                                                                                                                     ( 1 6 )       M o de  2   [        to       ]:   Du r in g   th i s   ti m in ter v al,   all  th s w itc h es  ar o f f .   T h eq u iv alen cir cu i is   s h o w n   i n   Fi g u r 8 ( b ) .   T h d io d es        ,                 an d           ar r ev er s b iased   an d   r est  o f   t h d io d es  ar f o r war d   b iased .   I n d u cto r s         ,         ,           an d           ar d is ch ar g ed   i n   s er ies  a n d   en er g ize  ca p ac ito r s       ,         an d       .   A ls o ,   th in d u cto r s         an d         ar d is ch ar g ed   to         an d       .   T h lo ad   is   s u p p lied   b y   th i n d u cto r       .   Du to   id en tical  cu r r en f lo w s   t h r o u g h         ,         ,           a n d         ,                                               .    No w ,   if   it  is   ass u m e d   th at                                                        ,   th en   th v o lta g es  ac r o s s   th in d u ct o r s         ,         ,         ,         ,         an d         ar e   ex p r ess ed   as:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               ( 1 7 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Hig h   Ga in   N o n   I s o l a ted   DC - DC   S tep - u p   C o n ve r ters   I n teg r a ted   w ith   A ctive   a n d   P a s s ive  ...( M.  A l Ma mu n )   685     T h v o lt - s ec o n d   b alan ce   o f           is   g iv e n   b y ,                   -   [                 ]                   Or ,                                       ( 1 8 )       Si m i lar l y ,   v o lt - s ec o n d   b alan ce   o f           is   g i v en   b y ,                     -   (                 )                   Or ,                                                             ( 1 9 )     Si m i lar l y ,   v o lt - s ec o n d   b alan ce   o f           is   g i v e n   b y ,     (               )           -   (                 )                   Or ,                                                                                 ( 2 0 )       T h u s ,   th v o ltag g ai n   in   co n ti n u o u s   co n d u ctio n   m o d is ,                                                     ( 2 1 )     Vo ltag s tr es s   ac r o s s   t h d io d es a r f o u n d   as:                                                                                                                                                                                                                                 ( 2 2 )       Vo ltag s tr es s   ac r o s s   t h s w itc h es a r f o u n d   as:                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   ( 2 3 )     T h eq u iv alen cir c u it  i n   DC is   g i v en   i n   Fi g u r 9 .   T h a n al y s i s   o f   DC i s   s i m ilar   to   th at  o f   t h e   an al y s is   o f   DC o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   w it h   A - S L   n et wo r k .         V i L 1 a L 1 b L 2 a L 2 b V C 1 V C 2 L 3 C 3 R i C 3 i O V C 3 v L 3 V O     Fig u r 9 .   E q u iv ale n t c ir cu it o f   p r o p o s ed   co n v er ter   co m b i n ed   w it h   A - S L   a n d   P - SL   n et w o r k   in   DC M       I f                                            is   p u t in   ( 1 2 ) ,   th en         is   d ed u ce d   as:       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   679     689   686                                                                                       ( 2 4 )     Ag ai n ,   th v o lt - s ec o n d   b alan c o f           is   g i v en   b y ,                                                                         Or ,                                                                               T h er ef o r e,   th v o ltag g ain   i n   DC is :                                                                                    ( 2 5 )       B o u n d ar y   co n d itio n   o f   t h is   p r o p o s ed   co n v er ter   is   al s o   s i m il ar   to   th at  o f   t h A - SL  co n v er ter .   I f   w e   p u               an d                           ,   th en   t h ti m co n s ta n o f         at  b o u n d ar y   c o n d itio n   d er iv ed   f r o m   eq u atio n   ( 2 4 )   is   g iv e n   b y ,                               ( 2 6 )       T h u s ,   it is   o b s er v ed   th a t th ti m co n s tan t i s   eq u al  to   th t i m co n s tan t o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   w i th   A - S L   n et w o r k .       4.   ANAL YSI S O F   T H E   P RO P O SE CO NV E R T E R S   T h an al y s is   o f   t h p r o p o s ed   co n v er ter s   i s   p er f o r m ed   b ased   o n   v o lta g g ai n ,   v o lta g s tr ess   ac r o s s   t h e   s w itc h es  an d   d io d es,  in d u cto r   ti m co n s tan at  b o u n d ar y   co n d itio n   an d   th n u m b er   o f   p ass i v ele m e n t s .   T ab l e   1   s h o w s   th co m p ar i s o n   b et wee n   th p r o p o s ed   co n v er ter s ,   t h co n v e n tio n al  b o o s co n v er t er   an d   th co n v er ter   p r esen ted   in   [ 2 7 ] .   Fro m   T ab le  1   it  is   o b s er v ed   th at  in   C C t h v o lta g g ai n s   o f   t h p r o p o s ed   c o n v er ter s   ar m u c h   h ig h er   t h an   th at  o f   t h co n v e n tio n al  b o o s co n v er ter   an d   t h co n v er ter   in   [ 2 7 ] .   Am o n g   th f o u r   co n v er ter s ,   co m b i n ed   A - SL   a n d   P - SL   c o n v er ter   g i v es  t h h i g h e s v o ltag g ai n .   I n d u cto r   ti m co n s tan t s   at  b o u n d ar y   co n d itio n   i n   th e   p r o p o s ed   co n v er ter s   ar id e n tical   an d   h i g h e r   th a n   t h o t h er   co n v er ter s   f o r   ce r tain   v alu e   o f   d u t y   c y cle.   T h i s   h elp s   t h co n v er ter   n o to   g o   in   t h d is co n ti n u o u s   co n d u ctio n   m o d e .   Mo r eo v er ,   t h elec tr o m ag n etic  in t er f er en ce ,   r ev er s r ec o v er y   p r o b le m   a n d   t h co n d u ctio n   lo s s   at  t h s w itc h es  in   th e   p r o p o s ed   co n v er ter s   ar r ed u ce d   d u to   s m aller   d u t y   c y cle.       T ab le  1 .   C o n tr ast b et w ee n   th p r o p o s ed   co n v er ter s ,   co n v e n ti o n al  b o o s co n v er ter   an d   th c o n v er ter   in   [ 2 7 ]     A - S L   C o n v e r t e r   C o mb i n e d   A - S L   a n d   P - S L   c o n v e r t e r   C o n v e n t i o n a l   B o o st   C o n v e r t e r   C o n v e r t e r   i n   [ 2 7 ]   V o l t a g e   g a i n   i n   C C M                                                                                                                                                                                                           D u t y   c y c l e   r a n g e   0   <   D   <   0 . 5   0   <   D   <   0 . 5   0   <   D   <   1   0   <   D   <   1   N o .   o f   D i o d e   4   10   1   7   N o .   o f   C a p a c i t o r   3   3   1   1   N o .   o f   I n d u c t o r   5   7   1   4   M a x i m u m   v o l t a g e   st r e ss  a c r o ss sw i t c h e s                                               a c r o ss        a n d                                                                                                                                                                                                                                                                                 a c r o ss        a n d                                                                                                                                                                                                                                                                              a c r o ss        a n d           M a x i m u m   v o l t a g e   st r e ss  a c r o ss d i o d e s                                 +                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     a c r o ss t h e   d i o d e                                         +                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         a c r o ss t h e   d i o d e                                                                                 a c r o ss t h e   o u t p u t   d i o d e   I n d u c t o r   T i me   c o n st a n t   a t   b o u n d a r y   c o n d i t i o n                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       Hig h   Ga in   N o n   I s o l a ted   DC - DC   S tep - u p   C o n ve r ters   I n teg r a ted   w ith   A ctive   a n d   P a s s ive  ...( M.  A l Ma mu n )   687   Ho w e v er ,   th v o ltag s tr es s   a cr o s s   th d io d es  an d   s w itc h es   in   t h p r o p o s ed   co n v er ter s   ar h ig h er   th an   t h at  o f   th co n v en tio n al   b o o s c o n v er ter   an d   th co n v er ter   in   [ 2 7 ] .   T h co m b in ed   A - S L   a n d   P - SL  co n v er ter   s u f f er s   th h i g h e s v o ltag s tr es s es  ac r o s s   th d io d       an d   s w itc h es        an d       .   Hen ce ,   th v o lta g r atin g s   o f   t h ese  co m p o n en t s   s h o u ld   b h i g h er   t h an   t h o th er   co m p o n e n t s .   Mo r eo v er ,   th p r o p o s ed   c o n v er ter s   in v o l v m o r co m p o n e n ts .   T h er ef o r e,   if   th r eq u ir ed   v o ltag e   g ain   is   n o th at  m u c h   h ig h ,   th en   th p r o p o s ed   A - SL   co n v er ter   i s   p r ef er r ed   to   th co m b i n ed   A - S L   an d   P - S L   co n v er ter   b ec a u s it  i n v o l v e s   lo w er   n u m b er   o f   co m p o n e n t s .   B u i f   an   e x tr e m el y   h ig h   v o lta g g ai n   is   r eq u ir ed ,   th en   t h co m b i n ed   A - S L   a n d   P - S L   co n v er ter   is   p r ef er r ed   to   th A - S L   co n v e r ter .       5.   SI M UL AT I O R E S UL T S   T h p r o p o s ed   c o n v er ter s   ar d esig n ed   an d   i m p le m en ted   b y   u s i n g   P SIM   9 . 0 .   T h e   v alu es  o f   d if f er en t   cir cu it  p ar a m e ter s   a n d   co m p o n en ts   tak e n   f o r   t h s i m u latio n   ar tab u lated   i n   T ab l 2 .   Ma th e m atica l   ca lcu latio n s   o f   th o u tp u v o lt ag es  ar d o n f r o m   ( 5 )   an d   ( 2 0 ) ,   an d   th ese  ar f o u n d   to   b 2 6 2 . 4 6   V   an d   4 0 3 . 9 5   V .   T h s i m u la t io n   g i v es  t h v alu e s   o f   o u tp u v o lta g es  v er y   n ea r   to   th ca lcu lated   v alu es  w it h   n eg li g ib le   r ip p le  co n ten w h ic h   is   w it h in   p r escr ib ed   to ler ab le   li m it  [ 2 6 ] .   T h r i p p le  co n ten is   co n tr o lled   b y   co n tr o lli n g   th v al u o f       .   T h o u tp u t v o lta g es a r s h o w n   i n   Fi g u r 1 0 .       T ab le  2 .   Valu es o f   d if f er en t p a r a m eter s   an d   co m p o n e n t s   tak e n   f o r   s i m u latio n   Pa r a m e t e r s / c o m p o n e n t s   V a l u e   Pa r a m e t e r s / c o m p o n e n t s   V a l u e   I n p u t   v o l t a g e   (     )   2 0   V   C a p a c i t o r   (     )   1 0 0 0   µ F   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y   (     )   1 0   k H z   C a p a c i t o r   (     )   1 0 0 0   µ F   I n d u c t o r s i n   A - S L   a n d   P - S L   n e t w o r k s   1   mH   C a p a c i t o r   (     )   1 0 0 0   µ F   I n d u c t o r   (     )   3   mH   L o a d   a c r o ss        1 0 0     I n d u c t o r   (     )   5   mH   D u t y   C y c l e   ( D )   0 . 3 6 9       I n   b o th   o f   t h co n v er ter s   m a x i m u m   v o lta g s tr es s   o cc u r s   ac r o s s   th s w itc h es        an d         an d   ar e   f o u n d   f r o m   ( 8 )   a n d   ( 2 3 ) .   T h e s ar f o u n d   as   2 6 2 . 4 6   in   A - S L   co n v er ter   an d   4 0 3 . 9 5   in   co m b i n ed   A - S L   an d   P - SL   co n v er ter   r esp ec tiv el y .   T h s i m u latio n   s h o w s   t h v alu e s   v er y   n ea r   to   th ca lcu late d   v al u es  w h ic h   ar s h o w n   i n   Fi g u r 1 1 .         ( a)     ( b )   Fig u r 1 0 .   Ou tp u t v o lta g e s   o f   p r o p o s ed   ( a)   A - S L   co n v er ter   ( b )   co m b in ed   A - S L   an d   P - S L   c o n v er ter       ( a)     ( b )     Fig u r 1 1 .   Vo ltag ac r o s s   s w it ch         o f   ( a)   A - S L   co n v er ter   ( b )   C o m b i n ed   A - SP   an d   P - S L   co n v er ter   0.707 6 0.707 7 0.707 8 0.707 9 0.708 T i m e  ( s ) 262 .1 262 .2 262 .3 262 .4 262 .5 262 .6 262 .7 Vo 0.712 4 0.712 5 0.712 6 0.712 7 0.712 8 T i m e  ( s ) 403 .4 403 .6 403 .8 404 404 .2 Vo 0.707 6 0.707 7 0.707 8 0.707 9 0.708 T i m e  ( s ) 0 50 100 150 200 250 300 V S 5 0.712 4 0.712 5 0.712 6 0.712 7 0.712 8 T i m e  ( s ) 0 100 200 300 400 500 V S 5 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   2 J u n 2 0 1 8   :   679     689   688     ( a)     ( b )     Fig u r 1 2 .   Vo ltag ac r o s s   ( a)         in   A - S L   co n v er ter   ( b )         in   co m b in ed   A - S L   a n d   P - S L   co n v er t er       T h m a x i m u m   v o ltag s tr ess   ac r o s s   th d io d es  ap p ea r   ac r o s s         an d         in   A - S L   co n v er te r   an d   co m b i n ed   A - S L   a n d   P - SL  co n v er ter   r esp ec tiv e l y .   E q u atio n s   ( 7 )   an d   ( 2 2 )   g iv t h v o lta g a cr o s s         as 3 9 4 . 6 2   an d   v o ltag ac r o s s         as  5 9 6 . 5 7   r esp ec tiv el y .   C alc u lated   v alu e s   ar v er y   n ea r   to   th s i m u lated   v al u es   an d   ar d ep icted   in   Fig u r 1 2 .       6.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   h as  p r ese n ted   cl ass   o f   v er y   h i g h   g ai n   d c - d s tep   u p   co n v er ter s   b ased   o n   ac tiv a n p ass iv s w itc h ed   in d u cto r   n et w o r k s .   T h p r o p o s ed   c o n v er te r s   h a v s e v er al  n o v e ch ar ac te r is tics .   B o th   o f   th e   co n v er ter s   ca n   ac h ie v v er y   h ig h   v o ltag g ain   w i th   s m al l   d u t y   c y c le  i.e .   d u t y   c y c le  less   th an   0 . 5   w h ic h   is   n ea r l y   i m p o s s ib le  f o r   co n v en tio n al  b o o s co n v er ter .   Hi g h e r   in d u cto r   ti m e   co n s tan t   at  b o u n d ar y   co n d itio n   ass u r es  th co n v er ter s   o p er atio n   in   co n ti n u o u s   co n d u ctio n   m o d e.   T h elec tr o m a g n e tic  in ter f er en ce   p r o b le m   d ep en d in g   u p o n   th r ate  o f   ch an g o f   cu r r e n th r o u g h   th s w itc h ,   an d   th co n d u ct i o n   lo s s   o f   th s w itc h   ar e   r ed u ce d   d u to   s m aller   d u t y   c y cle.   T h cu r r en s tr ess   o f   t h e   in d u cto r s   an d   v o lta g s tr es s   o f   th s w itc h e s   ar r ed u ce d   b y   th u s o f   p ass iv s w itc h ed   in d u cto r   n et w o r k s   a n d   ac tiv s w i tch ed   in d u cto r   n et w o r k   r esp ec ti v el y .   W h at’ s   m o r e,   t h co n tr o co m p lex i t y   is   r ed u ce d   g r ea tl y   a s   s i n g le  co n tr o s i g n al  i s   u s ed   f o r   all  s w itc h es.   T h ese  ch ar ac ter is tic s   m ak e s   i ev id en t h at  t h p r o p o s ed   co n v er ter s   ar r ea ll y   s u itab le  f o r   th ap p licatio n s   w h er an   e x tr e m v o ltag g ai n   is   r eq u ir ed .       RE F E R E NC E S     [1 ]   J.  L e y v a - R a m o s,  J.  M .   L o p ez - Cru z ,   M .   G .   Ortiz  L o p e z ,   L .   H.  Dia z - S a ld iern a .   S w it c h in g   re g u lato u sin g   a   h ig h   ste p - u p   v o l tag e   c o n v e rter f o f u e l - c e ll   m o d u les .   IET   P o we r E lec tro n ics .   2 0 1 3 6 (8 ) :   1 6 2 6 1 6 3 3 .   [2 ]   G .   V e las c o - Qu e sa d a ,   F .   G u in jo a n - G isp e rt,   R.   P iq u é - L ó p e z ,   M .   R o m á n - L u m b r e ra s,  A .   Co n e sa - Ro c a .   El e c tri c a P a rra y   re c o n f i g u ra ti o n   stra teg y   f o e n e rg y   e x trac ti o n   im p ro v e m e n in   g rid - c o n n e c ted   P sy ste m s.   IEE T ra n s o n   In d u stria El e c tro n ics .   2 0 0 9 ;   56 (1 1 ):   4 3 1 9 - 4 3 3 1 .   [3 ]   K.  T se n g ,   C.   Hu a n g .   Hig h   ste p - u p   h ig h - e f f icie n c y   in terle a v e d   c o n v e rter  w it h   v o lt a g e   m u lt ip l ier  m o d u le  f o r   re n e wa b le en e r g y   s y ste m .   IEE T ra n s .   o n   I n d u stria l   El e c tr o n ics .   2 0 1 4 61 (3 ) 1 3 1 1 1 3 1 9 .   [4 ]   C.   Yo u n g ,   M .   C h e n ,   T .   Ch a n g ,   C.   Ko ,   K.  Je n .   Ca sc a d e   Co c k c ro f t W a lt o n   v o lt a g e   m u lt ip li e a p p li e d   t o   tran sf o r m e rles s h ig h   ste p - u p   d c d c   c o n v e rter.   IEE T r a n s o n   In d u stria El e c tro n ics ,   2 0 1 3 60 ( 2 ):  5 2 3 5 3 7 .   [5 ]   A h m a d   S a u d S a m o sir ,   T a u f iq ,   A b d   Ja a fa S h a f i e ,   A b d u Ha li m   M o h d   Ya ti m S im u latio n   a n d   Im p le m e n tatio n   o f   In terle a v e d   Bo o st   DC - DC  Co n v e rter  f o F u e Ce ll   A p p li c a ti o n .   In ter n a t io n a l   J o u r n a l   o f   P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms .   2 0 1 1 1 ( 2 ):  1 6 8 - 1 7 4 .   [6 ]   Kh a n d k e T a wf iq u e   A h m e d ,   M it h u n   Da tt a ,   Nu M o h a m m a d .   No v e Tw o   S w it c h   No n - in v e rti n g   Bu c k - Bo o st  Co n v e rter  b a se d   M a x im u m   P o w e P o in T ra c k in g   S y ste m .   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Po we E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms .   2 0 1 3 3 (4 ) 4 6 7 - 4 7 7 .   [7 ]   C.   T .   P a n ,   C.   M .   L a i.   Hig h - E ff icie n c y   Hig h   S tep - Up   Co n v e rter  w it h   L o w   S w it c h   V o lt a g e   S tr e ss   f o F u e l - Ce ll   S y st e m   A p p li c a ti o n s.   IEE T ra n s .   o n   In u stria l   El e c tro n ics .   2 0 1 0 57 (6 ):  1 9 9 8 2 0 0 6 .   [8 ]   H.  M .   Hs u ,   C.   T .   Ch ie n .   M u lt i p l e   T u rn   Ra ti o o f   On - Ch ip   T ra n sf o rm e w it h   F o u In tertw in in g   Co il s.  IEE E   T r a n s.  on  E lec tro n   De v ice s.   2 0 1 4 61 (1 ):   44 - 47 .   [9 ]   X .   Z h a n g ,   C.   C.   Y a o ,   C.   L i,   L .   X .   F u ,   F .   G u o ,   J.  W a n g .   A   W id e   Ba n d g a p   De v ice - B a se d   Iso late d   Qu a si - S w it c h e d - Ca p a c it o DC/DC Co n v e rter.  IEE T ra n s.   on   P o we r E lec tro n ics .   2 0 1 4 29 (5 ) 2 5 0 0 - 2 5 1 0 .   [1 0 ]   B.   G u ,   J.  D o m in ic,  J.  S .   L a i,   Z.   Z h a o ,   C.   L iu .   Hig h   B o o st   R a ti o   Hy b rid   T ra n sf o r m e DC DC  Co n v e rter  f o Ph o t o v o lt a ic M o d u le A p p li c a ti o n s.  IEE T r a n s.   o n   Po we r E lec tro n ics .   2 0 1 3 28 ( 4 ):  2 0 4 8 - 2 0 5 8 .   0.707 6 0.707 7 0.707 8 0.707 9 0.708 T i m e  ( s ) 0 - 100 - 200 - 300 - 400 100 V D 3 0.712 4 0.712 5 0.712 6 0.712 7 0.712 8 T i m e  ( s ) 0 - 200 - 400 - 600 200 V D 5 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.