I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em s   ( I J P E DS )   Vo l.   12 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 2 1 ,   p p .   22 73 ~ 22 83   I SS N:  2088 - 8 6 9 4 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / ijp ed s . v 1 2 . i 4 . pp 2 273 - 22 83          2273       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Simplified  cas ca de multip ha se DC - DC buc k power  c o nv erte for lo w vo ltag e larg e curr en a ppli ca tions pa rt  II  -- -   o utpu current  contro lle r         Nung k y   P ra m eswa ri,   Ana nd   B a nn et   G a nes en,   F a la h K ha rism a   Nura ziz,   J iha d F urqa ni,  Arw ind ra   Rizqia wa n,  P ek ik   Arg o   Da ho no   De p a rtme n o El e c tri c a E n g i n e e rin g ,   S c h o o l   o El e c tri c a En g in e e rin g   a n d   I n fo rm a ti c s,  I n stit u te o Tec h n o l o g y   Ba n d u n g Ba n d u n g ,   I n d o n e sia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   27 ,   2 0 2 1   R ev is ed   Sep   2 2 ,   2 0 2 1   Acc ep ted   Sep   2 9 ,   2 0 2 1     Th is  p a p e p r o p o se a   c o n tro l   m e th o d   f o n e sim p li fied   c a sc a d e   m u lt ip h a se   d irec c u rre n t - d irec c u rre n t   ( DC - DC )   b u c k   p o we c o n v e rters   u se d   fo r   lo w - v o lt a g e   larg e - c u rre n a p p li c a ti o n s   su c h   a c a th o d ic  p ro tec ti o n .   To   c o n tro th e   p ro p o se d   c o n v e rter,  a   p r o p o rti o n a l - in teg ra ( P I)  c o n tr o ll e r   is  u se d   to   re g u late   th e   o u t p u c u r re n o t h e   c o n v e rte r.   Th e   c o n tr o sc h e m e   a n a ly sis is  c a rried   o u t   b y   l in e a rizin g   t h e   sm a ll - sig n a m o d e o t h e   p r o p o se d   c o n v e rter  t o   fo rm   th e   o u t p u c u rre n tran sf e f u n c ti o n s.   Th is  tran sfe fu n c ti o n   will   b e   a n a ly z e d   b y   u sin g   p h a se   a n d   g a in   m a rg in   a p p ro a c h   t o   o b tain   t h e   c o n t ro l   p a ra m e ters   (Kp ,   Ki,   a n d   Ti ) .   S im u latio n   a n d   e x p e rime n re su lt s   a re   in c l u d e d   to   sh o w   th e   v a li d it y   o t h e   p ro p o se d   c o n c e p t.   K ey w o r d s :   B u ck   C ascad e   C ath o d ic  p r o tectio n   C o n tr o l   Mu ltip h ase   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Nu n g k y   Pra m eswar i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g Sch o o l o f   E lectr ical  E n g in ee r in g   an d   I n f o r m atics     I n s titu te  o f   T ec h n o lo g y   B an d u n g   Gan esh a   St.   N o .   1 0 ,   B an d u n g   4 0 1 3 2 ,   I n d o n esia   E m ail: n u n g k y p r am eswar i2 4 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   C o r r o s io n   is   o n o f   t h d estr u ctiv p h en o m en o r   d eter i o r atio n   o f   th q u ality   o n   b o th   m etallic  o r   non - m etallic  m ater ials   d u to   th in ter ac tio n   b etwe en   t h m ater ials   with   th s u r r o u n d i n g   en v ir o n m en [ 1 ] T h is   co r r o s io n   p r o ce s s   u s u all y   o cc u r s   to   m ater ials   th at  b u r ied   in   th g r o u n d ,   s u ch   as  p ip e   lin f o r   o il  an d   g as   in d u s tr y .   T h e r ar m an y   way s   to   o v er co m th c o r r o s io n   o f   m etal,   ca th o d ic  p r o tecti o n   is   o n o f   th em .   C ath o d ic  p r o tectio n   is   d iv id ed   in to   two   m eth o d s ,   s ac r if icial  an o d m et h o d   a n d   im p r ess ed   cu r r en t m et h o d   [ 2 ]   T h is   s tu d y ,   th d is cu s s io n   is   f o cu s   o n   th im p r ess ed   cu r r en m eth o d .   T h is   m eth o d   in j ec ts   d ir ec t   cu r r en wh ich   is   d er i v ed   f r o m   s in g le - p h ase  alter n atin g   cu r r en ( AC )   s o u r ce   th r o u g h   f u ll  b r id g d io d e   r ec tifie r   an d   a   s tep - d o wn   D C - DC   co n v er ter .   T h n eg ati v o u tp u p o le  o f   th DC - D C   co n v er ter   will  b co n n ec ted   to   th e   m etal  u n d er g r o u n d ,   wh ich   f u n ctio n s   as  ca th o d e,   a n d   t h p o s itiv p o le  w ill  b co n n ec ted   t o   m etal  co n s is tin g   o f   ce r tain   m ater ial  th at  will b f u n ctio n ed   as a n   an o d e.   L ater ,   th an o d m etal  will  s u p p ly   th im p r ess ed   c u r r e n f r o m   th DC   p o wer   s u p p ly   to   th e   ca th o d [ 3 ] .   T h e   s tep - d o wn   DC - D C   co n v er ter   f o r   t h is   p u r p o s m u s h av e   v e r y   lo w   v o ltag e - r atio n   a n d   lar g cu r r e n with   v er y   lo o u tp u t   cu r r e n r ip p le  [ 4 ] ,   [ 5 ] .   I n   o r d er   to   m ee t   th o s r e q u ir em en ts ,   n ew  s im p lifie d   ca s ca d ed   m u ltip h ase  t o p o lo g y   w h ich   h as  h ig h   v o ltag e   r ed u ctio n   r atio   an d   lar g e   o u tp u cu r r en ts   with   lo w   r ip p le   is   p r o p o s ed   in   Par I   [ 6 ] .   I t   s h o u l d   b e   n o ted   th at  t h is   co n v er ter   is   th d u al  o f   th c o n v er ter   th at  h as b ee n   p r o p o s ed   in   [ 7 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 2 1     22 73     22 83   2274   Ap ar t f r o m   s p ec if icatio n s ,   th im p o r tan t p a r t in   DC - DC   co n v er ter s   is   h o to   d esig n   th co n tr o ller   b y   d ef in in g   d y n am ic  m o d el  o f   th s y s tem   [ 8 ] .   T h er a r m an y   d if f e r en m o d eli n g   tech n i q u es  n am ely   s m all   s ig n al  an d   lar g s ig n al  m o d e lin g   tech n iq u es  th at  h a v b ee n   p r o p o s ed   to   d escr ib th d y n am ics  o f   b u c k   co n v er ter .   Fro m   th is   tec h n iq u e,   th e   s tate - s p ac av er a g is   t h m o s t   ac ce p tab le   way   t o   o b tain   th s m all   s ig n al   tr an s f er   f u n ctio n   o f   th DC - DC   co n v er ter s   [ 8 ] - [ 1 3 ] .   Fo r   p h y s ical  im p lem en tatio n ,   s u itab le  co n tr o ller   m u s b u s ed   to   o b tain   s tab le - co n tr o ll ed   DC - DC   p o wer   co n v er te r s   to   s u p p ly   th cu r r e n n ee d ed   f o r   th lo a d   with   lo s en s itiv ity   ag ain s v ar io u s   d is tu r b a n ce s .   T h is   is   also   wh at  th p r o p o s ed   to p o lo g y   r e q u ir es,  n am el y   s im p le  an d   r eliab le  co n tr o ller   ev en   th o u g h   t h e   s y s tem   is   n o n - lin ea r .   T h er e   ar s ev er al  n o n - lin ea r   a n d   lin ea r   co n tr o tec h n iq u es   th at  h av e   b ee n   d is cu s s ed   in   th liter atu r t o   en s u r th at   th b u c k   co n v er ter s   ca n   wo r k   p r o p er ly   wh en   v ar io u s   d is tu r b a n ce s   ar g iv e n   [ 1 4 ] - [ 1 7 ] .   T h n o n lin ea r   c o n tr o te ch n iq u es  s u ch   as  H - ∞  an d   s lid in g   m o d c o n tr o ar s u cc ess f u in   co n tr o llin g   th e   b u ck   co n v er ter ,   b u elec tr o m a g n etic  in ter f er en ce   ( E M I )   an d   m at h em atica co m p lex ities   ar b ec o m th o th er   is s u es  o f   th o s tech n iq u es  [ 1 8 ] .   Oth er   n o n lin ea r   c o n tr o l   tec h n iq u es  s u ch   as  f u zz y   a n d   o n e - cy cle  co n tr o also   h av lim itatio n s ,   n am ely   th f u zz y   m et h o d   is   co n s id er e d   u n ab le  to   p r o v id b etter   s m all  s ig n al  r esp o n s th an   s tan d ar d   r eg u lato r s   an d   o n c y cle  co n tr o is   co n s id er ed   ca p ab le  o f   ca u s in g   lar g e   h ar m o n ic  cu r r en d is to r tio n   [ 1 9 ] - [ 2 1 ] I n   t h e   o t h e r   h a n d ,   l i n e a r   c o n t r o l   t e c h n i q u e s   s u c h   a s   P I / p r o p o r t i o n a l - i n t e g r al - d e r i v a t i v e   ( P I D )   a r c o n t r o l l e r s   t h a t   a r e   c o n s i d e r e d   q u i t e   s i m p l e ,   e as y   t o   i m p l e m en t ,   a n d   s u i t a b l e   f o r   a c h i e v i n g   s y s t e m   p e r f o r m a n c a n d   s t a b i li t y .   T h is   is   e v i d e n c e d   b y   t h e   m a n y   a p p l i c a t i o n s   i n   t h e   i n d u s t r y   t h a t   u s e   t h is   c o n t r o l le r   [ 2 2 ] - [ 2 4 ] .   T h is   p ap er   p r o p o s es  a   co n tr o m eth o d   f o r   n ew   s im p lifie d   ca s ca d m u ltip h ase  DC - DC   b u c k   co n v er ter   t h at  d esig n ed   f o r   l o v o ltag lar g c u r r e n ap p licatio n   s u ch   as  ca th o d ic  p r o tectio n ,   wh ich   u s es  s in g le  lo o p   p r o p o r tio n al - in te g r al  ( PI)   to   c o n tr o th e   o u tp u cu r r en o f   th c o n v e r ter .   T h co n tr o s ch em e   an a ly s is   is   ca r r ied   o u b y   lin ea r izin g   th s m all - s ig n al  m o d el  o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   to   f o r m   t h o u t p u t   cu r r en tr an s f er   f u n ctio n s .   Simu latio n   an d   ex p e r im en r esu lts   ar in clu d ed   to   p r o v th p er f o r m an ce   o f   th e   co n tr o l sy s tem   ag ain s t th v ar i o u s   d is tu r b an c es th at  ar e   g iv e n .   T h p a p er   is   o r g a n ized   is   b ei n g   as .   I n   s ec tio n   2 ,   t h d y n a m ic  m o d elin g   o f   n ew  s im p le  ca s ca d m u ltip h ase  DC - DC   b u ck   p o w er   co n v e r ter   is   d er iv e d .   Sectio n   3   will  d is cu s s   cu r r en c o n tr o ller   d esig n   f o r   th e   p r o p o s ed   to p o lo g y .   T h en ,   s ec tio n   4   an d   s ec tio n   5 ,   r esp ec tiv ely   p r esen th s im u latio n   an d   ex p er im e n tal  r esu lts   to   v alid ate  th p er f o r m an ce   o f   th e   p r o p o s ed   c o n tr o lle r .   Fin ally ,   co n cl u s io n s   ar o f f e r ed   in   s ec tio n   6 .       2.   DYNA M I M O D E L I NG   O F   NE SI M P L I F I E C ASCAD E   M U L T I P H AS E   DC - DC  B UCK   P O WE CO NV E RT E R   Acc o r d in g   to   th e   o p tim izatio n   th at  h as  b ee n   d o n in   Par I ,   it  ca n   b s h o wn   th at   th to p o lo g y   as   s h o wn   in   Fig u r e   1   is   th o p tim al  o n e.   T h is   is   s im p lifie d   two - s tag f o u r - p h ase  DC - DC   b u ck   c o n v er te r .   T h e   b asic p r in cip le  o f   th is   co n v e r ter   ca n   b e x p lai n ed   as th f o ll o win g .   I f   o n o f   th e   s witch es  is   ON  ( f o r   ex a m p le  is   S 1 ) ,   th o th er   s witch es  ar in   t h OFF  s tate  an d   th e   D ON   d io d a n d   all  s ec o n d ar y   d io d es  ex ce p D SEC1   will  b e   f o r wa r d   b iased ,   wh ile  t h o th er   d io d es  will  b r ev er s b iased .   Fro m   t h is   m ec h an is m ,   cu r r e n will  f lo in   two   d ir ec tio n s f r o m   DC   s o u r ce   E d   to   t h p r im a r y   in d u cto r   L P   an d   f r o m   d io d e   D ON   to   c ap ac ito r   C .   T h e n ,   b o th   c u r r e n ts   will  ad d   u p   an d   ch ar g i n d u cto r   L S1 ,   b e f o r e   r ea ch in g   th l o ad   an d   th e   o th er   s ec o n d a r y   in d u ct o r s   will  d is ch ar g its   cu r r en t o   th e   lo a d .   An d   th e   s ec o n d   m ec h an is m   is   wh en   all  o f   th s witch es  ar O FF ,   wh er all  d io d es  D OFF   an d   s ec o n d ar y   d io d es  will  b f o r war d   b iased   an d   d io d es  D ON   wil b r ev er s b iased .   Fro m   th is   m ec h an is m ,   th lo ad   will  o n ly   r ec eiv d is ch ar g ed   cu r r en ts   f r o m   th s ec o n d ar y   i n d u cto r s .   T h o s e   two   m ec h an i s m s   also   ap p ly   alter n ately   t o   o th er   s witch es.  As  th o u tp u s id is   f o u r - p h as b u ck   co n v er ter ,   th o u tp u cu r r en ca p a b ilit y   is   lar g e   an d   th r ip p le  c o n ten t   will  b v er y   lo w.   Un d er   co n ti n u o u s   co n d u ctio n   m o d e,   th a v er ag o u t p u v o ltag r atio   is   s h o wn   in   ( 1 ) ,   wh er e   V o   an d   E d   ar e   th o u tp u t a n d   i n p u t v o ltag es o f   th e   co n v er ter ,   r esp ec tiv ely .     = 4 2   ( 1 )       with     =    ( 2 )     is   th d u ty   cy cle  o f   s witch in g   d ev ices  with   m ax im u m   v al u o f   0 . 2 5 ,   T ON   is   th ON - tim o f   tr an s is to r s   an d   T S   is   th s witch in g   p er io d   o f   t h tr an s is to r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S imp lifi ed   ca s ca d mu ltip h a s DC - DC   b u ck   p o w er c o n ve r ter fo r   lo w   vo lta g la r g e   …  ( N u n g ky   P r a mesw a r i )   2275   In   ( 1 )   s h o ws  th at   v er y   lo w   o u tp u v o ltag ca n   b e   o b tain e d   with o u u s in g   a   v er y   lo w   d u ty   cy cle.   Fo r   two - s tag co n v e r ter ,   it  ca n   b e   s ee n   th at  th e   o u tp u v o ltag is   p r o p o r tio n al  to   th s q u ar o f   d u ty   c y cle.   T h e   o u tp u t c u r r en t is co n tr o lled   b y   u s in g   cu r r en co n tr o ller   as s h o wn   in   Fig u r 1 .             Fig u r 1 .   New   s im p lifie d   two - s tag es f o u r - p h ase  co n v e r ter   with   cu r r e n t c o n tr o ller       T o   d esig n   th clo s ed   lo o p   s y s tem ,   we  s h o u ld   m o d el  th s y s tem   in   Fig u r 1   in to   th s m all - s ig n al   m o d el.   T h f i r s s tep   is   s tate  s p ac av er ag in g   p r o ce s s .   Un d er   co n tin u o u s   co n d u ctio n   m o d e ,   we  ca n   d eter m in e   th s tate - s p ac eq u atio n   o f   c o n v er ter   wh en   tr a n s is to r   in   f o u r - p h ase  b u ck   c o n v e r ter   r ec eiv es  an   ON  s ig n al   an d   s tate - s p ac eq u atio n   wh en   all  tr an s is to r s   r ec eiv O FF   s ig n als.  T h s tate   s p ac eq u atio n   f o r   th o s two   co n d itio n s   is   wr itten   in   ( 3 )   an d   ( 4 ) .     =    +      ( 3 )     =    +     ( 4 )     W h er e   s tate  s p ac v ar iab les ( p r i m ar y   in d u cto r   c u r r e n t ( I LP ) ,   o u tp u t c u r r e n t ( I o )   an d   ca p ac ito r   v o ltag ( V c ),   in p u t v a r iab le  ( in p u t v o ltag ( E d )),   A on   an d   B on   s tate  s p ac m atr ix   wh ile  s witch es a r ON,   an d   A off   an d   B off   s tate  s p ac m atr ix   wh ile  s witch es a r OFF.   B ased   o n   ( 3 )   a n d   ( 4 ) ,   we  ca n   d eter m in th av e r ag s tate - s p a ce   in   o n s witch in g   p er io d .   B ased   o n   th co n v e r ter   in   Fig u r 1 ,   w h e r R   r ep r esen ts   th lo ad   o f   th co n v er ter .   I t c an   b s h o wn   th a t th f o llo win g   s tate - s p ac eq u atio n   ca n   b o b tain ed .      [ _ _ _ ] = [         0 0 1 0 ( 1 1 + 1 2 + 1 3 + 1 4 ) ( 1 1 + 1 2 + 1 3 + 1 4 ) 1 0 ]         [ _  _ _ ] + [ 4 0 0 ]   ( 5 )     As  f u n ctio n   o f   d u ty   cy cle  α  th ab o v s tate  s p ac eq u a tio n   is   n o n lin ea r .   T o   lin ea r iz th s y s tem ,   it  is   ass u m ed   th at  th d u t y   cy cle  o f   tr an s is to r   ca n   b wr itten   as .     = ̄ + ̃   ( 6 )     C om pa r a t or s D O F F L oa d + V O _ L P E d D S E C 1 L S 1 S 1 D ON D S E C 2 D S E C 3 L S 2 S 2 L S 3 S 3 L S 4 S 4 D S E C 4 C u r r e n t   C o n t r o l l e r 4 P ha s e  C a r r i e r   S i gn a l s S 1   S 2   S 3   S 4   - e   o i   i o _ re f   i o _ act   i L P   i c   - C Vc i L S 4   i LS 3   i LS 2   i LS 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 2 1     22 73     22 83   2276   wh er b ar   an d   tild o v er   th v ar iab les  r ep r esen th av er a g an d   th s m all - s ig n al  q u an titi es.  Su b s titu tin g   ( 6 )   in to   ( 5 )   an d   ta k es th s m all - s ig n al  p ar ts   th en   th f o llo win g   s m all - s ig n al  eq u atio n   ca n   b o b t ain ed :      [ ~  ~ ~ ] = [             0 0 1 0 _ 1 _ 0 ]             [ ~  ~ ~ ] + [             4 ]             ~   ( 7 )     wh er e     1 = 1 1 + 1 2 + 1 3 + 1 4   ( 8 )     B ased   o n   ( 7 ) ,   th o p en   lo o p   tr an s f er   f u n ctio n   o f   o u tp u cu r r en as  f u n ctio n   o f   d u ty   cy cle   ca n   b o b tain ed   as  s h o wn   in .       ~ ( ) ~ ( ) = 2 _ + 4 _ + 3 +  2 + ( + _ 2 ) + 1   ( 9 )     I f   we  p lo ( 9 )   with   th ce r ta in   v alu es  to   f r eq u e n cy   r esp o n s cu r v e,   we  will  o b tain   th p h as m ar g in   ( PM)   an d   c   o f   th s y s tem   with o u t c o n t r o ller .   T h ese  v al u es will b u s ed   to   ca lcu late  th c o n tr o p ar am eter s .       3.   CURR E NT   CO N T RO L L E DE S I G N   I n   th is   r esear ch ,   co n v en tio n al  p r o p o r tio n al - in te g r al  ( PI)   c o n tr o ller   is   u s ed   to   r e g u late  t h o u tp u cu r r en o f   th c o n v er te r .   T h e   b lo ck   d iag r am   o f   th e   s y s tem   u n d er   PI   cu r r en c o n tr o lle r   is   r ep r esen te d   in     Fig u r 2 .   T h s en s o r   g ain ,   H( s )   is   eq u al  to   u n ity   if   th s en s o r   is   id ea l.  T h tr an s f er   f u n ctio n   o f   th PI  co n tr o ller   is   d ef i n ed   b y   ( 1 0 ) ,   wh er p   an d     ar e   th p r o p o r tio n al  an d   i n teg r ato r   g ain s ,   r e s p ec tiv ely .     + = ( + )   ( 10 )     T h er ef o r e,   th r elatio n   b etwe en   o u tp u cu r r e n to   th r ef er en ce   o u tp u cu r r e n u s in g   P I   co n tr o ller   ca n   b e   r ep r esen ted   b y   ( 1 1 ) .     ~ ~  = ( ( + ) ( 2 _ + 4 _ + ) ( 3 +  2 + ( + _ 2 ) + 1 ) ) 1 + ( ( + ) ( 2 _ + 4 _ + ) ( 3 +  2 + ( + _ 2 ) + 1 ) )   ( 1 1 )           Fig u r 2 .   B lo ck   d iag r am   o f   th s y s tem     I o _ r ef (s )   -         (s)   I o (s)   P l a n t P I  C ont r ol l e r S e n s o r  G a i n H ( s ) ~ ~ ~ ~ Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S imp lifi ed   ca s ca d mu ltip h a s DC - DC   b u ck   p o w er c o n ve r ter fo r   lo w   vo lta g la r g e   …  ( N u n g ky   P r a mesw a r i )   2277   Fo r   d eter m in in g   th cu r r en co n tr o p ar am eter s ,   K p   an d   K i ,   we  ca n   u s a   co m m o n ly   p r o ce d u r b y   u s in g   f r e q u en c y   r esp o n s cu r v an al y s is   to   d eter m in th e   cr o s s o v er   f r eq u e n cy   o f   th s y s tem   wh ich   is   ab le   to   in cr ea s th g ai n   at  lo f r eq u en cies  wh ile  m ain tain i n g   p o s itiv PM  [ 2 5 ] - [ 2 8 ] .   I n   th is   s tu d y ,   s y s tem   p ar am eter s   as  s h o wn   in   T a b le  1   ar u s ed ,   w h er th v alu es  o f   co m p o n e n ts   s u ch   as  in d u ct o r s   an d   ca p ac ito r s   ar e   o b tain e d   b ased   o n   ca lc u latio n s   to   ac h iev e   co n tin u o u s   c o n d u ctio n   m o d e   ( C C M) .   T h ese  p ar am eter s   ar e   th e   o n es  u s ed   in   Par I   o f   th is   p a p er .   B y   s u b s titu tin g   ( 1 1 )   with   th p a r am eter s   in   T ab le  1   an d   ad ju s tin g   it  to   th e   g ain   an d   p h ase  m ar g in   r eq u ir e m en ts ,   th f o l lo win g s   PI   p ar a m eter s   ar o b tain ed   as  s h o wn   in   T ab le  2 .   T h en ,   if   we  s u b s titu te  ( 1 2 )   with   th p a r am eter s   in   T ab le s   1   an d   2 ,   w will  g et  th th e   b o d p l o d i ag r am   o f   th e   cu r r e n co n tr o ller   u s in g   PI   as  s h o wn   i n   Fig u r 3 .   I is   s h o wn   th at  u p   to   2 0 0   Hz,   th g ain   o f   th a ctu al  o u tp u c u r r e n ag ain s th r ef er e n ce   cu r r en i s   s till   u n ity .   Alth o u g h   at  2 0 0   Hz,   th er is   s lig h p h ase  s h i f tin g   b etwe en   th e   ac tu al  cu r r en t a n d   th e   r ef er e n c cu r r en ( - 1 . 7 9 o ).       T ab le  1 .   C o n v er ter   d esig n   p ar am eter s   P a r a me t e r   V a l u e   I n p u t   V o l t a g e   ( E d )   1 0 0   V o l t   I n d u c t o r   ( L s1 )   1 . 0 3   mH   I n d u c t o r   ( L s2 )   1 . 0 3   mH   I n d u c t o r   ( L s3 )   1 . 0 3   mH   I n d u c t o r   ( L s4 )   1 . 0 3   mH   I n d u c t o r   ( L P )   2 . 6   mH   C a p a c i t o r   ( C )   4 7 0   F   N o mi n a l   L o a d   R e s i st a n c e   ( R )   0 . 2   o h m   D u t y   C y c l e   ( ̅ )   0 . 0 9 5       T ab le  2 .   C u r r e n t c o n tr o l p ar a m eter s   P a r a me t e r   V a l u e   K p   0 . 0 8 4 3   K i   6 3 1 . 8 3   T i   1 . 3 3 4 . 1 0 - 4           Fig u r 3 .   B o d p lo t d ia g r am   o f   ac tu al  o u tp u t c u r r en t a g ai n s t a   r ef er en ce   o u tp u t c u r r e n t       4.   SI M UL A T I O R E S UL T S   n ew  s im p lifie d   two - s tag es  f o u r - p h ase  DC - DC   B u ck   co n v er ter   with   p a r am eter s   as  s h o w n   in   T a b le   1   was sim u lated .   T h p r ev io u s   PI  co n tr o ller   p ar am eter s   wer e   u s ed .       4 . 1 .     Ca s I :   curr ent   re f er en ce   v a ria t io n   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   e f f e c t   o f   t h e   c u r r e n t   r e f e r e n c e   v a r i a t i o n   i s   s i m u l a t e d   w i t h   t h e   r e s u l t s   s h o w n   i n   F i g u r e s   4   ( a )   a n d   ( b ) .   F i g u r e   4   ( a )   s h o w s   t h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t   o f   t h e   a c t u a l   o u t p u t   c u r r e n t   ( I o _ A c t u a l )   w h e n   r e f e r e n c e   o u t p u t   c u r r e n t   ( I o _ R e f e r e n c e )   i s   c h a n g e d   f r o m   2 2   A   t o   1 6   A   a t   t   =   0 . 1 6 6   s   a n d   b a c k   a g a i n   t o   2 2   A   a t   t   =   0 . 3 3 3   s .   I t   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   c o n t r o l l e r   c a n   m a i n t a i n   t h e   a c t u a l   o u t p u t   c u r r e n t   w h e n   t h e   r e f e r e n c e   o u t p u t   c u r r e n t   c h a n g e s   i n   s t e p   v a r i a t i o n s   w i t h   a   f a s t   r e s p o n s e ,   a s   i t   o n l y   t a k e s   0 . 0 0 3   a n d   0 . 0 0 5   s e c o n d s   t o   a c h i e v e   s t e a d y   s t a t e   u n d e r   t h e s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 2 1     22 73     22 83   2278   c h a n g e s .   F i g u r e   4   ( b )   s h o w s   t h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t s   o f   t h e   a c t u a l   o u t p u t   c u r r e n t   ( I o _ A c t u a l )   w h e n   t h e   c u r r e n r e f e r e n c e   ( I o _ R e f e r e n c e )   c o n t a i n s   A C   c o m p o n e n t .   I t   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   a c t u a l   o u t p u t   c u r r e n t   s t i l l   c a n   f o l l o w   t h e   r e f e r e n c e   o u t p u t   c u r r e n t   u p   t o   2 0 0   H z .   B u t ,   a t   2 0 0   H z ,   t h e   p h a s e   b e t w e e n   t h e   a c t u a l   c u r r e n t   a n d   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   s t a r t s   t o   s h i f t ,   t h e   s a m e   a s   p r e d i c t e d   b y   t h e   B o d e   p l o t   i n   F i g u r e   3 .   B a s e d   o n   t h i s   r e s u l t ,   i t   c a n   b e   c o n c l u d e d   t h a t   t h e   d y n a m i c   m o d e l i n g   o f   t h e   s y s t e m   i s   a c c u r a t e   a n d   t h e   c o n t r o l l e r   i s   c o n s i d e r e d   t o   w o r k   w e l l   i n   t h i s   c a s e .           ( a)       ( b )     Fig u r 4 .   Simu latio n   r esu lts   f o r   th r ef e r en ce   cu r r en v ar iatio n :   ( a)   s tep   ch a n g es ,   ( b )   AC   co m p o n e n ts   in clu d ed       4 . 2 .     Ca s I I :   v a ri a t io n in t he  lo a re s is t a nce   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   e f f e c t   o f   l o a d   r e s i s t a n c e   v a r i a t i o n   i s   a n a l y z e d ,   t o   p r o v e   t h a t   t h e   v a r i a t i o n   i n   t h e   l o a d   d o e s   n o t   a f f e c t   t h e   c o n t r o l l e d   o u t p u t   c u r r e n t .   F i g u r e   5   s h o w s   t h e   s i m u l a t i o n   r e s u l t   o f   t h e   a c t u a l   o u t p u t   c u r r e n t   ( I o _ A c t u a l )   w h e n   t h e   l o a d   c h a n g e s   f r o m   0 . 2   t o   0 . 1     a t   t   =   0 . 1 6 6   s   a n d   b a c k   a g a i n   t o   0 . 2     a t   t   =   0 . 3 3 3   s .   I t   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   c o n t r o l l e r   c a n   m a i n t a i n   t h e   a c t u a l   o u t p u t   c u r r e n t   w h e n   t h e   t h e   l o a d   c h a n g e s   i n   a   f a s t   r e s p o n s e   ( o n l y   0 . 0 0 2   s ) .           Fig u r 5 .   Simu latio n   r esu lt f o r   th lo ad   r esis tan ce   v ar iatio n       4 . 3 .     Ca s I I I :   v a ria t i o n in t he  s o urce   v o lt a g e   I n   th is   ca s e,   th e   ef f ec o f   s o u r ce   v o ltag e   v ar iatio n   is   an aly ze d   as  d ep icted   in   Fig u r es  6   ( a)   an d   ( b ) .   Fig u r 6   ( a)   s h o ws  th s im u latio n   r esu lts   o f   th ac tu al  o u tp u t   cu r r en (I o _ Actu al)   wh en   th in p u v o ltag ( E d )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S imp lifi ed   ca s ca d mu ltip h a s DC - DC   b u ck   p o w er c o n ve r ter fo r   lo w   vo lta g la r g e   …  ( N u n g ky   P r a mesw a r i )   2279   is   s u d d en ly   ch an g ed   f r o m   1 0 2   to   1 0 0   at   =   0 . 1 6 6   s ,   a n d   f r o m   1 0 0   to   1 0 2   V   at  =   0 . 3 3   s .   W h er ea s   Fig u r e   6   ( b )   s h o ws  th s im u latio n   r esu lts   o f   th ac tu al  o u tp u cu r r en ( I o _ Actu al)   wh en   th s o u r ce   v o ltag f lu ctu ates   d u to   a   n o n - id ea s o u r ce .   I t   a p p ea r s   th at  th e   co n tr o ller   ca n   m ain tain   th d esire d   o u t p u cu r r en p r o p er l y   wh en   th in p u v o ltag ch a n g es,  b ec au s th ac tu al  cu r r e n t sti ll c an   f o llo th r ef er e n ce   cu r r en p atter n .         ( a)       ( b )     Fig u r 6 .   Simu latio n   r e s u lts   f o r   th s o u r ce   v o ltag v ar iatio n :   ( a)   s tep   ch an g es ,   ( b )   p er io d ic  f lu ctu atio n       5.   E XP E R I M E N T A L   RE SUL T S   I n   o r d er   to   v er if y   th v alid ity   o f   t h p r o p o s ed   co n v e r ter   u n d er   cu r r en c o n tr o ller ,   s ev er al   ex p er im en ts   wer co n d u cte d .   T h s ch em in   Fig u r 1   is   ex p er im en ted   as  s h o wn   in   Fig u r 7   with   an   i n p u t   v o ltag o f   1 0 0   an d   l o ad   w ith   r esis tan ce   v alu o f   ± 0 . 2   Ω .   T h p r im a r y   in d u cto r   ( L P )   h as a n   in d u ctan ce   o f   2 . 6   m H   with   an   i n ter n al  r esis tan ce   o f   0 . 9   Ω ,   wh ile  t h s ec o n d ar y   in d u cto r   in   ea ch   p h as ( L S1 ,   L S2 ,   L S3 ,   an d   L S4 )   h as  an   in d u cta n ce   o f   1 . 0 3   m with   an   in ter n al  r esis tan ce   o f   0 . 5   Ω .   T h ca p ac it o r   u s e d   h as  ca p ac itan ce   o f   4 3 5   µF  an d   a   m ax im u m   v o ltag e   o f   4 0 0   V.   T h e   ac t iv s witch es  ar im p lem e n te d   u s in g   MO SF E T   ( FC H0 2 3 N6 5 S3 )   with   an   in ter n al  r esis tan ce   o f   1 8   m Ω ,   an d   a n   u ltra f ast  d io d MU R 1 5 6 0 is   also   u s ed   in   th is   to p o lo g y   with   v o ltag d r o p   o f   0 . 6   with   an   in ter n al  r esis tan ce   o f   1 8 . 4   m Ω .   T h co n tr o l   cir cu it  u s ed   f o r   th e   co n v er ter   c o n s is ts   o f   DC   p o wer   s u p p ly ,   f o u r   T L P3 5 0   g ate  d r iv er s   to   ac tiv ate  th MO SF E T s ,   L E L 5 0   cu r r en s en s o r ,   an d   m icr o - co n tr o ller   in   t h f o r m   o f   Ar d u in o   Du e.   DC   p o wer   s u p p ly   with   1 5   Vo lt  o u tp u wh ich   b ec o m es  th g ate  d r iv er   in p u v o ltag e.   T h g ate  d r i v er   g ets  in p u f r o m   th Ar d u in o   an d   th p o wer   s u p p ly   to   b a b le  to   g en e r ate  PW wav ef o r m   wh ich   is   u s ed   to   ac tiv ate  th m o s f et.   Ar d u in o   d u is   u s ed   to   co n tr o n ew  s im p lifie d   f o u r - p h ase  two - ca s ca d co n v er te r   in   clo s ed   lo o p   with   th a ctu a cu r r en in p u t   o b tain ed   f r o m   th d etec tio n   r esu lts   o f   th L E L 5 0   c u r r en s en s o r   an d   th en   co m p a r ed   to   t h r e f er en ce .   I n   th e   ex p er im en ts ,   c o n tr o ller   p er f o r m an ce   also   test ed   f o r   th r ee   co n d itio n s ,   v ar iatio n   in   th cu r r e n r e f er en ce ,   lo ad   r esis tan ce   an d   s o u r ce   v o lt ag e.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   I n t J  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 2 1     22 73     22 83   2280       Fig u r 7 .   E x p er im e n tal  s etu p       5 . 1 .     Ca s I ,   v a ria t io n in t he  curr ent   re f er ence   T h e   e x p e r i m e n t   r e s u l t   i n   F i g u r e   8   s h o w s   t h e   w a v e f o r m s   o f   a c t u a l   o u t p u t   c u r r e n t   ( I o _ A c t u a l )   a n d   t h e   r e f e r e n c e   o u t p u t   c u r r e n t   ( I o _ R e f e r e n c e ) .   T h e   o u t p u t   c u r r e n t   i s   e x p e c t e d   t o   f o l l o w   t h e   r e f e r e n c e   p a t t e r n   e v e n   i f   t h e   r e f e r e n c e   p a t t e r n   c h a n g e s .   F r o m   t h e   e x p e r i m e n t   t h a t   h a s   b e e n   c a r r i e d   o u t ,   i t   c a n   b e   s e e n   t h a t   t h e   a c t u a l   c u r r e n t   s t i l l   c a n   f o l l o w   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   e v e n   t h o u g h   t h e   r e f e r e n c e   c u r r e n t   f l u c t u a t e s   f r o m   2 2   t o   1 6   A m p e r e   o r   v i c e   v e r s a .           Fig u r 8 .   E x p er im e n tal  r esu lt f o r   th r ef er en ce   cu r r e n t v ar iat io n       5 . 2 .     Ca s I I ,   v a ri a t io n in t he  lo a d r esis t a nce   Fig u r 9   s h o ws  th wav ef o r m s   o f   ac tu al  o u tp u cu r r en ( I o _ Actu al) ,   an d   r e f er en ce   o u t p u cu r r e n (I o _ R ef er en ce )   d u r in g   lo ad   r esis tan ce   ch an g e.   Fro m   th ex p er im en th at  h as  b ee n   ca r r ied   o u t,  it  ca n   b s ee n   th at  th ac tu al  cu r r en s till   ca n   f o llo th r ef er en ce   cu r r en in   1 6   Am p er ev en   th o u g h   th lo ad   r esis tan ce   f lu ctu ates f r o m   0 . 1 4   to   0 . 2 1 3     o r   v ice  v er s a.   I n   o th er   w o r d s ,   th cu r r en t c o n tr o ller   is   r u n n in g   as e x p ec te d .           Fig u r 9 .   E x p er im e n tal  r esu lt f o r   th l o ad   r esis tan ce   v ar iatio n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t   I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S imp lifi ed   ca s ca d mu ltip h a s DC - DC   b u ck   p o w er c o n ve r ter fo r   lo w   vo lta g la r g e   …  ( N u n g ky   P r a mesw a r i )   2281   5 . 3 .     Ca s I I I ,   v a ria t i o n in t he  s o urce   v o lt a g e   T h ex p er i m en r esu lts   in   Fig u r es  1 0   ( a )   an d   ( b )   s h o th wav ef o r m s   o f   in p u v o ltag ( E d ) ,   ac tu al  o u tp u c u r r e n ( I o _ Actu al)   an d   r ef er en ce   o u tp u c u r r en t   ( I o _ R ef er en ce ) .   T h ac tu al  o u tp u cu r r e n is   ex p ec ted   to   f o llo th r ef er e n ce   p atter n   ev en   if   th s o u r ce   v o ltag ch an g es.  Fro m   th ex p er im e n ts   th at  h av b ee n   ca r r ied   o u t,  it  ca n   b s ee n   f r o m   Fig u r es  1 0   ( a)   an d   ( b )   th at  th ac tu al  o u tp u c u r r en t   s till   ca n   f o llo th e   r ef er en ce   c u r r en t i n   1 6   Am p er ev en   th o u g h   th s o u r ce   f lu ct u ates,  eith er   in cr ea s in g   o r   d ec r ea s in g .           ( a)   ( b )     Fig u r 10 .   E x p e r im en tal  r esu lt   f o r   th e   s o u r ce   v o ltag v a r iatio n :   ( a)   in cr ea s in g ,   ( b )   d ec r ea s in g       6.   CO NCLU SI O N   cu r r en co n tr o m eth o d   f o r   n ew  s im p lifie d   ca s ca d m u lt ip h ase  DC - DC   b u ck   co n v er ter   h as  b ee n   p r o p o s ed   in   th is   p ap er .   I n   o r d er   to   d esig n   th c u r r en co n tr o ller ,   th s m all - s ig n al  m o d el  o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   was d er iv ed .   Simu lated   an d   ex p er im e n tal  r esu lts   a r u s ed   to   v er if y   th p er f o r m a n ce   o f   th p r o p o s e d   cu r r en co n tr o ller .   R o b u s tn ess   o f   th cu r r e n co n tr o ller   u n d er   v ar io u s   d is tu r b an ce s   ar v e r if ied .   T h is   cu r r en t   co n tr o ller   is   u s ef u l to   co n tr o l t h o u tp u t c u r r en t o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   f o r   v ar io u s   ap p li ca tio n s .       ACK NO WL E DG E M E NT S   T h au th o r s   wis h   to   th an k   t h Ko r ea   Mid lan d   Po wer   C o m p a n y   f o r   p ar tially   f u n d in g   th is   r e s ea r ch .       RE F E R E NC E S   [1 ]   M .   G .   F o n tan a ,   Co rr o sio n   En g i n e e rin g M c G ra w - Hill   In tern a ti o n a l   Ed it i o n ,   T h ird   Ed i ti o n ,   p p   1 - 4 ,   1 9 8 7 .   [2 ]   NA CE  In tern a ti o n a l,   Co n tr o o Ex tern a C o rro si o n   o n   Un d e rg ro u n d   o S u b m e rg e d   M e talli c   P ip in g   S y ste m s En g i n e e rin g   3 6 0 p p .   1 - 3 3 ,   1 9 9 7 .   [3 ]   NA CE  In tern a ti o n a l,   S tan d a r d   re c o m m e n d e d   p ra c ti c e d e si g n ,   in sta ll a ti o n ,   o p e ra ti o n ,   a n d   m a in ten a n c e   o f   imp re ss e d   c u rre n d e e p   g r o u n d   b e d s ,   En g in e e rin g   3 6 0 pp .   1 - 1 9 ,   2 0 0 1 .   [4 ]   S.  A .   H.   M o h a m m e d   a n d   I .   M .   Ab d u lb a q i,   Nu m e rica S t u d y   a n d   De sig n   o f   a n   Im p re ss e d   C u rre n Ca th o d ic   P ro tec ti o n   S y ste m   fo Bu ried   M e talli c   P ip e s,   2 0 1 8   T h ird   S c ien ti fi c   Co n fer e n c e   o El e c trica E n g in e e rin g   (S CEE ) 2 0 1 8 ,   p p .   9 5 - 1 0 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /S CEE . 2 0 1 8 . 8 6 8 4 0 7 6 .   [5 ]   S .   S .   Va r g h e se   a n d   S .   G e o rg e ,   An a ly sis  o AC - DC  C o n v e rter  B a se d   o n   P o we F a c to a n d   THD,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a Eme rg i n g   T e c h n o lo g y   a n d   Ad v a n c e   En g i n e e rin g ,   v o l.   3 ,   n o .   2 ,   p p .   3 5 0 - 3 5 6 ,   F e b r u a ry   2 0 1 3 .   [6 ]   A.  B.   G a n e se n ,   N.  P ra m e sw a ri,   F .   K.  Nu ra z iz,  A.  Rizq iaw a n ,   a n d   P .   A.  Da h o n o ,   S imp li fied   Ca s c a d e   M u lt ip h a se   DC - DC  P o we Co n v e rter  f o Lo Vo lt a g e   Larg e   Cu rre n A p p li c a ti o n s:   p a rt   ---   ste a d y - sta te  a n a ly si s ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o f   Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m (IJ PE D S ) v o l.   1 2 ,   n o .   3 ,   p p .   1 7 0 8 - 1 7 1 9 ,   S e p te m b e 2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 /i j p e d s.v 1 2 . i3 . p p 1 7 0 8 - 1 7 1 9 .   [7 ]   P .   A.   Da h o n o ,   S imp li fied   c a sc a d e   m u lt i p h a se   DC - DC b o o st p o we r   c o n v e rters   f o h ig h   v o lt a g e - g a i n   a n d   lo w - ri p p l e   a p p li c a ti o n s,   I n ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Po we r E lec tro n ics   a n d   Dr i v e   S y ste ms   (IJ PE DS ) ,   v o l.   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 3 - 2 8 5 M a r ch   2 0 2 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 / ij p e d s . v 1 2 . i 1 . p p 2 7 3 - 2 8 5 .   [8 ]   V.  Vo rp e rian ,   S im p li fied   a n a ly si o P WM   c o n v e rters   u si n g   m o d e o f   P WM   sw it c h .   II.   Disc o n ti n u o u c o n d u c t io n   m o d e ,   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   Aer o sp a c e   a n d   El e c tro n ic  S y ste ms ,   v o l .   2 6 ,   n o .   3 ,   p p .   4 9 7 - 5 0 5 ,   M a y   1 9 9 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / 7 . 1 0 6 1 2 7 .   [9 ]   J.  M a h d a v i,   A.   Ema a d i,   M .   D.   Be ll a r ,   a n d   M .   E h sa n i,   An a l y sis  o f   p o we e lec tro n ic  c o n v e rters   u sin g   th e   g e n e ra li z e d   sta te - sp a c e   a v e ra g in g   a p p ro a c h ,   i n   IEE T ra n sa c ti o n s   o n   Circ u it s a n d   S y ste ms   I:  Fu n d a me n ta T h e o ry   a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   4 4 ,   n o .   8 ,   p p .   7 6 7 - 7 7 0 ,   A u g u st   1 9 9 7 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / 8 1 . 6 1 1 2 7 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  Po E lec  &   Dr i   Sy s t,   Vo l.  12 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 2 1     22 73     22 83   2282   [1 0 ]   K.  Na tara jan   a n d   M .   Ye k taii,   M o d e li n g   o DC DC  Bu c k   Co n v e rters   fo Larg e - S ig n a F re q u e n c y   Re sp o n se   a n d   Li m it   Cy c les ,   i n   IEE E   T ra n sa c ti o n s   o n   Circ u i ts  a n d   S y ste ms   II:  Exp re ss   Briefs ,   v o l.   5 3 ,   n o .   8 ,   p p .   7 1 2 - 7 1 6 ,   Au g u st   2 0 0 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T CS II . 2 0 0 6 . 8 7 6 3 8 0 .   [1 1 ]   R.   D.  M id d leb r o o k ,   S m a ll - sig n a m o d e l in g   o f   p u lse - wid t h   m o d u late d   sw it c h e d - m o d e   p o we c o n v e rters ,   i n   Pro c e e d in g o t h e   IEE E ,   v o l.   7 6 ,   n o .   4 ,   p p .   3 4 3 - 3 5 4 ,   Ap ril   1 9 8 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / 5 . 4 4 2 1 .   [1 2 ]   X.  Li ,   X.  R u a n ,   Q.   Jin ,   M .   S h a ,   a n d   C.   K.   Tse ,   S m a ll - S ig n a M o d e ls  with   Ex ten d e d   F re q u e n c y   Ra n g e   fo r   DC - DC   Co n v e rters   wi th   Larg e   M o d u lati o n   Ri p p le   Am p li t u d e ,   i n   I EE T r a n sa c ti o n s   o n   P o we El e c tro n ics ,   v o l.   3 3 ,   n o .   9 ,   p p .   8 1 5 1 - 8 1 6 3 ,   S e p t.   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T P EL . 2 0 1 7 . 2 7 7 3 6 4 1 .   [1 3 ]   R.   D.   M i d d le b ro o k ,   a n d   S .   Cu k ,   g e n e ra l   u n ifi e d   a p p ro a c h   to   m o d e ll in g   sw it c h in g - c o n v e rter p o we sta g e s,   1 9 7 6   IEE P o we r E lec tro n ics   S p e c ia li sts Co n fer e n c e ,   1 9 7 6 ,   p p .   1 8 - 3 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /P E S C. 1 9 7 6 . 7 0 7 2 8 9 5 .   [1 4 ]   Q .   He ,   a n d   Y .   Z h a o ,   Th e   d e sig n   o f   c o n tro l ler  o f   b u c k   c o n v e rter ,   2 0 1 0   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Co mp u ter   Ap p li c a ti o n   a n d   S y ste M o d e li n g   (ICC AS M   2 0 1 0 ) ,   2 0 1 0 ,   p p .   V1 5 - 2 5 1 - V1 5 - 2 5 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICCAS M . 2 0 1 0 . 5 6 2 2 6 0 9 .   [1 5 ]   H.  S ira - Ra m írez ,   A.  Lu v ian o - Ju á re z ,   a n d   J.  Co rtés - Ro m e ro ,   Ro b u st  in p u t - o u t p u sli d in g   m o d e   c o n tro o t h e   b u c k   c o n v e rter,   Co n tro E n g in e e rin g   Pra c ti c e ,   v o l.   2 1 ,   n o .   5 ,   p p .   6 7 1 - 6 7 8 ,   M a y   2 0 1 3 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. c o n e n g p ra c . 2 0 1 2 . 0 3 . 0 0 8 .   [1 6 ]   A.  Ku g i ,   a n d   K.   S c h lac h e r,   No n li n e a H/s u b   /sp i n fi n //   c o n tr o ll e d e sig n   f o a   DC - to - DC   p o we c o n v e rter,   i n   IEE T ra n sa c ti o n o n   C o n tro S y ste ms   T e c h n o lo g y ,   v o l .   7 ,   n o .   2 ,   p p .   2 3 0 - 2 3 7 ,   M a rc h   1 9 9 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 8 7 . 7 4 8 1 4 9 .   [1 7 ]   T.   S a to ,   T .   Na b e sh ima ,   K.  Nish ij ima ,   a n d   T .   Na k a n o ,   DC - D Co n v e rters   with   a   No v e Hy ste re ti c   P WM   Co n tr o ll e r,   IECON  2 0 0 6 - 3 2 n d   An n u a C o n fer e n c e   o n   IEE In d u stria El e c tro n ics ,   2 0 0 6 ,   p p .   2 7 2 9 - 2 7 3 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /I ECON.2 0 0 6 . 3 4 8 0 6 1 .   [1 8 ]   S .   M a it y ,   a n d   Y.  S u ra j,   An a ly sis   a n d   M o d e li n g   o a n   F F HC - Co n tr o ll e d   DC DC Bu c k   Co n v e rter S u it a b le fo Wi d e   Ra n g e   o O p e ra ti n g   Co n d it io n s,   in   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Po we El e c tro n ics ,   v o l.   2 7 ,   n o .   1 2 ,   p p .   4 9 1 4 - 4 9 2 4 ,   De c .   2 0 1 2 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL . 2 0 1 2 . 2 1 9 3 6 2 0 .   [1 9 ]   K.  S wa th y ,   S .   Ja n tre,  Y.  Ja d h a v ,   S .   M .   La b d e ,   a n d   P .   Ka d a m ,   De sig n   a n d   Ha rd wa re   Im p lem e n t a ti o n   o Clo se d   Lo o p   B u c k   C o n v e rter  Us in g   F u z z y   Lo g ic  Co n tr o ll e r,   2 0 1 8   S e c o n d   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   El e c tro n ics ,   Co mm u n ica ti o n   a n d   Aer o sp a c e   T e c h n o l o g y   (ICECA ) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 7 5 - 1 8 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /IC ECA. 2 0 1 8 . 8 4 7 4 5 7 0 .   [2 0 ]   K.  M .   S m e d ley ,   a n d   S .   C u k ,   On e - c y c le  c o n tr o l   o f   sw it c h in g   c o n v e rters ,   in   IEE T r a n sa c t io n s   o n   P o we r   El e c tro n ics ,   v o l.   1 0 ,   n o .   6 ,   p p .   6 2 5 - 6 3 3 ,   No v .   1 9 9 5 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 / 6 3 . 4 7 1 2 8 1 .   [2 1 ]   D.  M a k sim o v ic,   Y .   Ja n g ,   a n d   R.   W.   Er ick so n ,   No n li n e a r - c a rrier  c o n tro f o r   h i g h - p o we r - fa c to r   b o o st  re c ti fiers ,   i n   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r E le c tro n ics ,   v o l.   1 1 ,   n o .   4 ,   p p .   5 7 8 - 5 8 4 ,   J u ly   1 9 9 6 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 / 6 3 . 5 0 6 1 2 3 .   [2 2 ]   P .   Co m i n o s ,   a n d   N.  M u n ro ,   P ID  c o n tr o ll e rs:  Re c e n t u n in g   m e th o d a n d   d e sig n   t o   sp e c ifi c a ti o n ,   IE E   Pro c e e d in g s:   Co n tro l   T h e o ry   a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l.   1 4 9 ,   n o .   1 ,   p p .   4 6 - 5 3 ,   Ja n u a ry   2 0 0 2 ,   d o i:   1 0 . 1 0 4 9 /i p - c ta:2 0 0 2 0 1 0 3 .   [2 3 ]   R.   M a tu su ,   Ca lcu latio n   o a ll   sta b il izin g   P a n d   P ID  c o n tr o ll e rs,   In ter n a t io n a J o u rn a o M a th e ma t ics   a n d   Co mp u ter s i n   S imu l a ti o n   v o l .   5 ,   n o .   3 ,   pp .   2 2 4 - 2 3 1 ,   2 0 1 1 .   [2 4 ]   R.   Ku ro k a wa ,   T.   S a t o ,   R.   Vilan o v a ,   a n d   Y.  Ko n is h i,   Clo se d - l o o p   Da ta - d riv e n   Trad e - o ff  P ID  C o n tr o De sig n ,   IFA C - Pa p e rs On L in e ,   v o l.   5 1 ,   n o .   4 ,   p p .   2 4 4 - 2 4 9 ,   Ja n u a ry   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . ifac o l. 2 0 1 8 . 0 6 . 0 7 3 .   [2 5 ]   U.  R.   P ra sa n n a ,   a n d   A.  K.  Ra th o re ,   Two   lo o p   a v e ra g e   c u rre n c o n tr o imp lem e n tatio n   u si n g   c y p re ss   P S o with   c lo se d   l o o p   e x p e rime n tal  re su lt s,   2 0 1 3   IEE E n e rg y   C o n v e rs io n   Co n g re ss   a n d   Exp o siti o n ,   2 0 1 3 ,   p p .   4 1 9 9 - 4 2 0 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /E CCE . 2 0 1 3 . 6 6 4 7 2 6 0 .   [2 6 ]   K.  Og a ta,  M o d e rn   c o n tr o e n g in e e rin g ,   Fi ft h   E d it i o n .   Pre n ti c e   H a ll ,   2 0 1 0 .   [2 7 ]   M .   M .   G a rg ,   Y.   V.  H o te,  a n d   M .   K.  P a t h a k ,   De sig n   a n d   P e rfo rm a n c e   An a ly sis  o a   P WM   d c - d c   Bu c k   C o n v e rter   Us in g   P I - L e a d   Co m p e n sa t o r,   A ra b ia n   J o u r n a l   f o S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g ,   v o l.   4 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   3 6 0 7 - 3 6 2 6 ,   De c e m b e r   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 0 0 7 /s1 3 3 6 9 - 0 1 5 - 1 8 3 8 - z.   [2 8 ]   N.  Tan ,   I.   Ka y a ,   C.   Ye ro g l u ,   a n d   D.  P .   Ath e rt o n ,   Co m p u tati o n   o sta b il izin g   P a n d   P ID  c o n tr o ll e rs  u sin g   th e   sta b il it y   b o u n d a ry   lo c u s,   E n e rg y   Co n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t ,   v o l .   4 7 ,   n o .   1 8 - 1 9 ,   p p .   3 0 4 5 - 3 0 5 8 ,   No v e m b e r   2 0 0 6 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. e n c o n m a n . 2 0 0 6 . 0 3 . 0 2 2 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Nun g k y   Pr a m e sw a r wa b o r n   in   Ba n d u n g ,   In d o n e sia   in   1 9 9 6 .   S h e   re c e iv e d   th e   b a c h e lo r’s   d e g re e   in   El e c tri c a En g i n e e rin g   i n   2 0 1 8   fro m   Un i v e rsitas   Dip o n e g o ro ,   I n d o n e sia .   He field o f   re se a rc h   a re   p o we e lec tro n ics   a n d   d riv e   sy ste m s.  S h e   h a in tere st  in   p o we e n g i n e e rin g   a n d   p o we e lec tro n ics .   At   p re se n t,   s h e   is  a   g ra d u a te  st u d e n a t   th e   I n stit u t   Tek n o lo g Ba n d u n g ,   In d o n e sia .   Ema il n u n g k y p ra m e sw a ri2 4 @g m a il . c o m G o o g le  sc h o lar:   Nu n g k y   P ra m e sw a ri         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.