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 .   1 Ma r ch   2 0 1 8 ,   p p .   260 ~ 268   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 9 . i1 . pp 2 6 0 - 268          260       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   Stea d y  St a te A na l y s i s   o f N o n - I s o l a ted Si ng l e - I n put M ul t i - O utput S EP I C   C o nv e rter f o r St a nd - a l o ne A pp l i ca t i o ns       C.   Anura dh a 1 N.   Chella mm a l 2 S.   Vij a y a la k s h m i 3 ,   R.   C.   I la m bira i 4   De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ics   E n g in e e rin g ,   S R M   In st it u t e   o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   1 7 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   No v   2 2 ,   2 0 1 5   A cc ep ted   Dec   3 ,   2 0 1 6       T h is  p a p e p ro p o se a   n o n - iso la ted   th re e   p o rt  S E P IC  c o n v e rter  f o sta n d - a lo n e   p h o to v o l taic   a p p li c a ti o n s .   T h e   p ro p o se d   to p o l o g y   u se th e   S in g le  In p u t   M u lt Ou t p u (S IM O)  stru c tu r e .   T h is  to p o lo g y   c o n sists   o a   sin g le   p h o to v o lt a ic   so u rc e   a i n p u t   a n d   it   is  a   u n id irec ti o n a p o w e c o n v e rter.  M a th e m a ti c a a n a l y sis  f o th e   p ro p o se d   sy ste m   is  p e rf o r m e d   a n d   sim u latio n a re   c a rried   o u u si n g   M A TL A B/S i m u li n k .   T h e   d e sig n   p a ra m e ters   o f   c a p a c it o rs  a n d   i n d u c to rs  a re   c a lcu late d   f ro m   s m a ll   rip p le  a n a ly sis.  T h e   sim u latio n   a n a ly sis  f o th e   p ro p o se d   o p e n   lo o p   to p o l o g y   is  v e rif i e d   u sin g   a   re a ti m e   h a rd w a r e   se tu p . T h e   e n ti re   p r o c e ss   is  c a rried   o u in   Co n ti n u o u Cu rre n M o d e   (CCM o f   o p e ra ti o n .   T h e   e x p e rime n tal  re su lt f o h a rd w a re   a re   v e ri f ied   w it h   si m u latio n s a n d   c o m p a re d .   K ey w o r d :   Mu ltip o r t Co n v er ter   ( MP C )     Sin g le  E n d ed   P r i m ar y   I n d u cto r   C o n v er ter   ( SEP I C )   Sin g le - i n p u t M u lti O u tp u ( MI SO)   Co p y rig h ©   201 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 :   C.   An u r ad h a   Dep ar t m en o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g i n ee r in g ,   SR I n s tit u te  O f   Scie n ce   an d   T ec h n o lo g y ,   Katta n k o lath u r ,   P in co d e - 6 0 3 2 0 3 .   T am il n ad u ,   I n d ia .   E m ail:  a n u r it h v i k 2 0 0 7 @ g m a il . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     R en e w ab le  e n er g y   is   o f   p o te n tial  i n ter est  n o w ad a y s   to   r e p lace   th co n v e n tio n al  f o s s il  f u e p o w er   g en er atio n   [ 8 ] .   F u tu r e   p o w er   s y s te m s   w ill  r eq u ir i n ter f ac i n g   o f   v ar io u s   e n er g y   s o u r ce s   [ 5 ] ,   [ 1 1 ] .   T o   en ab le  m u lti - s o u r ce   tec h n o lo g y ,   m u lti - p o r co n v er ter   ( MP C )   is   o f   p r ac tical  u s e.   T h m u l ti - p o r co n v er ter s   s u p p l y   co u ld   ac co m m o d ate   v ar iet y   o f   s o u r ce s   a n d   co m b i n t h eir   ad v an ta g es.  MP C s   ar m ai n l y   class if ied   in to   f o u r   ca teg o r ies.  B ased   o n ,   ( 1 )   to p o lo g y   ( s er ie s   an d   p ar allel)   ( 2 )   p o r p lace m e n ( Si n g le  I n p u M u lti - o u tp u t,  Mu lti - in p u t   Si n g le  O u tp u a n d   M u l ti - i n p u t   M u lti - o u tp u t )   ( 3 )   co u p lin g   ( is o lated   a n d   n o n - is o lat ed )   ( 4 )   co n v er s io n   p r o ce s s   ( u n id ir ec tio n al  a n d   b id ir ec tio n al)   [ 2 ] ,   [ 3 ] .   DC - DC   co n v er ter s   ar m o s p o p u la r l y   k n o w n   f o r   it s   ca p ab ilit y   to   in cr ea s o r   d ec r ea s th m ag n it u d o f   t h d in p u t v o lta g an d   also   ca n   i n v er t   it s   p o lar it y   [ 7 ] .   A   D C - D C   co n v er ter   o p er ates  b y   f r eq u e n tl y   o p er atin g   th p o w er   elec tr o n ics  s w itc h es  [ 1 ] ,   [ 6 ] .   B u ck - B o o s t,  C u k   an d   SEP I C   co n v er ter ,   ca n   i n cr ea s o r   d ec r ea s th e   o u tp u v o lta g th an   t h i n p u t   v o lta g e   [ 1 2 ] .   I n   cu k   an d   SEP I C   co n v e r ter   th in p u t   cu r r e n is   co n ti n u o u s   u n lik i n   b u ck - b o o s co n v er ter ,   th is   lead s   to   an   ad v a n ta g i n   b etter   p o w er   f ac to r .   An o th er   ad v a n ta g o f   S E P I C   co n v er ter   is   t h at  it   h a s   n o n - i n v er tin g   o u tp u t   u n l ik in   c u k   co n v er ter   an d   b u ck - b o o s co n v er ter   [ 4 ] ,   [ 1 3 ] .   A l s o   in   SEP I C   co n v er ter ,   s er ies  ca p ac ito r   is   u s ed   to   tr an s f er   e n er g y   f r o m   in p u to   t h o u tp u a n d   th u s   ca n   r esp o n d   m o r g r ac io u s l y   to   s h o r cir cu it   o u tp u t,  a n d   b ein g   ca p ab le  o f   t h tr u s h u td o w n   . I n   t h p r o p o s ed   to p o lo g y   P s o u r ce   is   u s ed   as  in p u s u p p l y .   T h s y s te m   w o r k s   as   u n id ir ec tio n al  co n v er ter   w h er p o wer   f lo w s   o n l y   f r o m   s o u r ce   to   lo ad . T h in p u a n d   th o u tp u ts   ar co n n ec ted   in   p ar allel  f as h io n   [ 9 ] .     T h d u t y   c y cle  f o r   b o th   th o u tp u p o r s h o u ld   b p r o p er ly   ad j u s ted   to   g et  d if f er en o u tp u r es u lt  at   d if f er e n p o r ts .   T h g r ea ter   d u t y   c y cle  r es u lt s   m o r o u t p u v o lta g [ 1 5 ] .   T w o   s ep ar ate  s o u r ce s   ( b o t h   p h o to v o ltaic  ce lls )   h a v i n g   s a m p o w er   r ati n g s   h a v b ee n   co n s id er ed   in   [ 1 0 ] .   T o   u s b o th   th s o u r ce s   ef f ec tiv e l y ,   th e   t w o   s o u r ce s   o p er ate  at  d if f er en t   d u t y   c y cle s .   T h e   s o u r ce   h a v in g   th e   h i g h er   v al u o f   v o ltag e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S tea d S t a te  A n a lysi s   o f No n - I s o la ted   S in g le - I n p u t Mu lti - Ou tp u t S E P I C   C o n ve r ter fo r   ( C.   A n u r a d h a )   261   o p er ates  f o r   lo w er   d u t y   c y cle  w h er ea s   th e   s o u r ce   h a v i n g   t h e   lo w er   v al u o f   v o lta g o p er ates  f o r   h i g h er   d u t y   c y cle.   Fi g u r 1   r ep r esen ts   th b lo ck   d iag r a m   o f   s in g le  in p u t   Mu lti - o u tp u u n id ir ec tio n al  S E P I C   co n v er ter ,   in   th is   p ap er   P h o to v o ltaic  So u r ce   is   u s ed   to   s u p p l y   t h SE P I C   C o n v er ter   [ 1 6 ] ,   [ 1 9 ] .   T h Mu ltip o r SEP I C   C o n v er ter   is   o p er ated   w it h   d i f f er en d u t y   c y cles.  T h p o wer   f lo w   i s   u n id ir ec tio n al  d u to   th p r ese n ce   o f   s in g le  v o lta g s o u r ce   [ 1 8 ] .   T h o u tp u v ar ies   ac co r d in g l y   to   th v ar iatio n   in   th in p u t.  T h s o u r ce   is   o p er ated   w it h   h ig h er   d u t y   c y c le  f o r   h i g h er   o u tp u t a n d   f o r   lo w er   d u t y   c y cle  f o r   les s er   v al u [ 2 1 ] .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   p r o p o s ed   SIM co n v er ter       2.   SI N G L E - I NP U T   M UL T I - O UT P UT   U NID I RE CT I O NA L   S E P I CO NV E RT E R   I n   th is   p ap er ,   s in g le  i n p u Mu lti - o u tp u SEP I C /SEP I C   co n v er ter   is   p r o p o s ed . T h p r o p o s ed   s tr u ctu r e   is   t h co m b i n atio n   o f   P u l s ati n g   Vo ltag C ell s   ( P VC )   [ 2 0 ] .   P VC s   ca n   b o f   t w o   t y p es,   f o r   in p u s id it  is   P u ls ati n g   Vo lta g So u r ce   C ell   ( P VSC )   a n d   f o r   th o u tp u s i d it  is   P u ls ati n g   Vo ltag L o a d   C ell  ( P VL C )   [ 1 4 ] .   E ac h   P VSC   co n n ec t s   w it h   a   co m m o n   P VL C   t h r o u g h   co u p lin g   ca p ac ito r   f o r m i n g   co m p lete  SEP I C   s tr u ct u r e.   T h in p u t   s u p p l y   v o ltag e   is   V ( P s o u r ce ) ,   an d   o u tp u v o ltag b V 2   an d   V f o r   r esi s tan ce   a n d   m o to r   as  t w o   lo ad s   s h o w n   i n   Fig u r 2 .   D 1 ,   D 2   a n d   D 3   ar e   t h r esp ec ti v d u t y   c y c les  o f   s w itc h   S 1 ,   S 2   a n d   S 3   ( P VSC ,   P VL C 1   a n d   P VL C 2 ) .   T h er ar th r ee   m o d es  o f   o p er atio n .   Fig u r 3   s h o w   mode - 1   o f   p r o p o s ed   SEP I C   co n v er ter .               Fig u r 2 .   C ir cu it d ia g r a m   o f   s i n g le  i n p u m u lti - o u tp u t u n id ir ec tio n al  SEP I C   co n v er ter   Fig u r 3 .   Mo d e - 1   o f   p r o p o s ed   SEP I C   co n v er ter                   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 er   E lectr o n   &   Dr S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   260     2 6 8   262       Fig u r 4 .   Mo d e - 2   o f   p r o p o s ed   SEP I C   co n v er ter   Fig u r 5 .   Mo d e - 3   o f   p r o p o s ed   SEP I C   co n v er ter       Fig u r 4   s h o w s   m o d e - 2   o f   p r o p o s ed   SEP I C   co n v er ter .   W h er e   i n   m o d 2 ,   t h s w itc h   S 1   r e m ai n s   OFF   an d   s w itc h es  S 2 ,   S 3   r e m ai n   in   ON  co n d itio n   f o r   p er io d   o f   D 2 .   No w   t h ca p ac ito r   C 1   s tar t s   ch ar g i n g   th r o u g h   th i n d u cto r   L 1   w h ic h   r elea s es  its   s to r ed   en er g y   a n d   co m m o n   i n d u cto r   L   b ein g   c h ar g ed   in i tiall y   s u p p l y   cu r r en to   th lo ad .   T h o u tp u ce lls   ca p ac ito r   C 2   an d   C 3   ar also   s to r in g   en er g y   d u r i n g   t h is   m o d e.   Fig u r 5   s h o w s   m o d e - 3   o f   p r o p o s ed   SEP I C   co n v er ter   w h er i n   m o d 3 ,   s w itch e s   S 1   a n d   S 2   ar s w itc h ed   OFF  an d   s w itc h   S3   alo n co n d u cts  f o r   p er io d   o f   Def f   ( De f f = D 3 - D 2 ) .   T h in d u cto r s   L 1   a n d   L 2   s u p p ly   th e   cu r r en to   th lo ad   an d   th ca p ac ito r   C 2   s u p p lies   to   th lo ad   V 2 .   T h ca p ac ito r   C 3   co n tin u e s   to   s to r en er g y   d u r i n g   th i s   m o d e.       3.   ST E ADY  S T A T E   AN AL Y S I S O F   SI N G L E - I NP UT   M UL T I - O UT P U T   UNID I R E CT I O NAL  SE P I CO N VE R T E R   Stead y   s tate  a n al y s is   o f   th p r o p o s ed   th r ee   p o r SEPI C   co n v er ter   is   d o n in   co n tin u o u s   cu r r en m o d ass u m in g   th r ip p le  v o ltag es   an d   cu r r en v alu e s   n e g li g ib l e.   I n   m o d 1 ,   th ap p lied   v o ltag e,   cu r r en an d   v o ltag ac r o s s   t h ca p ac ito r   ar g iv e n   b y ,     1 1 1 V dt di L L                     ( 1 )   1 C L V dt di L                   ( 2 )     L C i dt dV C 1 1                   ( 3 )     1 O 2 2 C 2 R V dt dV C                   ( 4 )     2 O 3 3 C 3 R V dt dV C                     ( 5 )     Stead y   s tate  eq u atio n s   f o r   m o d 2   is   g iv e n   b y ,     2 C 1 C 1 1 L 1 V V V dt di L                 ( 6 )     2 C L V dt di L                     ( 7 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S tea d S t a te  A n a lysi s   o f No n - I s o la ted   S in g le - I n p u t Mu lti - Ou tp u t S E P I C   C o n ve r ter fo r   ( C.   A n u r a d h a )   263   1 1 1 L C i dt dV C                     ( 8 )     1 O 2 L 1 L 2 C 2 R V i i dt dV C                 ( 9 )     Stead y   s tate  eq u atio n s   f o r   m o d 3   is   g iv e n   b y ,     3 C 1 C 1 1 L 1 V V V dt di L                 ( 1 0 )     3 C L V dt di L                     ( 1 1 )     1 1 1 L C i dt dV C                     ( 1 2 )     1 O 2 2 C 2 R V dt dV C                   ( 1 3 )     2 O 3 L 1 L 3 C 3 R V i i dt dV C                 ( 1 4 )     C o m b i n in g   all  t h eq u atio n s ,   th o p er atin g   p er io d   f o r   m o d 1 ,   2   an d   3   ar e   D 1 ,   D 2   an d   D eff   r esp ec tiv el y .   T h cir cu it p ar am eter s   ar d er iv ed   f r o m   t h ab o v eq u atio n s   as,     L1 1 1 1 I   f D V L                     ( 1 5 )     C1 e f f 1 1 V   f D I C                     ( 1 6 )     L e f f 2 2 I   f D D V L                   ( 1 7 )   1 C2 e f f 2 2 2 R V   f D D V C                 ( 1 8 )     2 C3 1 3 3 R V   f D V C                   ( 1 9 )     Fro m   th e s p ar a m eter s   t h ap p lied   v o ltag v a lu e s   an d   d u t y   c y cles  ar ca lc u lated   as,  V 1 = 2 5 V,   D 1 = 6 0 % ,   D 2 = 3 0 %,  D eff = 1 0 % a n d ,     I L 1 =   I L = 0 . 5       V C 1 =   V C 2 =   V C 3 = 0 . 5     W ith   to ler ab le  r ip p le  v alu es,  t h ca lcu la ted   v al u es o f   t h co m p o n en ts   f r o m   t h is   a n al y s is   ar g iv e n   as,     L 1 =3 m H     C 1 =4 1 6 µf     L =3 . 0 8 m   C 2 =5 3 9 µf ,   C 3 =4 6 2 µf     T h esti m ated   r ip p les f r o m   s i m u latio n   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 er   E lectr o n   &   Dr S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   260     2 6 8   264     I L 1 = 0 . 55 , I L = 0 . 4 .       4.   SI M UL AT I O R E S UL T S F O R   SI N G L E - I NP U T   M UL T I - O UT P UT   U NID I RE CT I O NAL S E P I CO NVER T E R   T o   v er if y   t h o p er atio n   o f   p r o p o s ed   co n v er ter ,   s im u latio n   h as  b ee n   ca r r ied   o u in   MA T L A B /SIM U L I NK   p latf o r m . W h en   th s w itc h   i s   clo s ed ,   th c u r r en t h r o u g h   th in d u cto r   in cr ea s es  a n d   en er g y   is   s to r ed   in   i t. A t h a ti m e,   t h ca p ac ito r   i n   t h at   cir cu it  d is c h ar g e s   a n d   s u p p lies   t h lo ad .   T h e   s i m u lat io n   r esu l t s   o f   t h co n v er ter   o p e r atin g   in   C C ar s h o w n   in   Fi g u r 6   to   1 1 .   T h s im u latio n   r es u lts   o f   th co n v er ter   o p er atin g   i n   C C ar s h o w n   i n   Fig u r 6.   I r e p r esen ts   th v o lta g ac r o s s   s w itch e s   an d   ca p ac ito r s   an d   cu r r en t h r o u g h   all  t h i n d u cto r s   co n n ec ted   in   P VS C ,   P V L C 1   an d   P VL C 2   o f   th th r ee   p o r p r o p o s ed   SEP I C   co n v er ter .   Fi g u r 9   to   1 0   r ep r esen ts   t h o u t p u v o lta g e   a n d   o u tp u c u r r en t   w a v e f o r m   o f   lo ad   1 & 2   r esp ec tiv el y .   F ig u r 1 1   r ep r esen ts   t h to r q u a n d   s p ee d   w a v ef o r m   o f   lo ad   2 .   I n   th is   p r o p o s ed   co n v er ter   lo ad   2   is   u s ed   as a   d y n a m ic  lo ad .               Fig u r 6 .   Vo ltag an d   cu r r en t w a v e f o r m s   ac r o s s   S 1   in d u cto r   i L1   an d   ca p ac ito r   C 1   i n   th p r o p o s ed   co n v er ter   Fig u r 7 .   Vo ltag an d   cu r r en t w a v e f o r m s   ac r o s s   S 2   in d u cto r   i L2   an d   ca p ac ito r   C 2   i n   th p r o p o s ed   co n v er ter                 Fig u r 8 .   Vo ltag an d   cu r r en t w a v e f o r m s   ac r o s s   S 3   in d u cto r   i L   an d   ca p ac ito r   C 3   in   th p r o p o s ed   co n v er ter   Fig u r 9 .   Ou tp u v o ltag a n d   cu r r en w a v ef o r m s   o f   lo ad   1         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S tea d S t a te  A n a lysi s   o f No n - I s o la ted   S in g le - I n p u t Mu lti - Ou tp u t S E P I C   C o n ve r ter fo r   ( C.   A n u r a d h a )   265           Fig u r 1 0 .   Ou tp u t v o lta g a n d   cu r r en w a v ef o r m s   o f   lo ad   2   Fig u r 1 1 .   Sp ee d   an d   to r q u o u tp u t o f   lo ad   2       4 . 1 .   H a rdw a re   I m ple m ent a t i o n   T h P r o p o s ed   o p en   lo o p   u n i d ir ec tio n al  to p o lo g y   i s   v er i f i ed   w it h   r ea t i m h ar d w ar s etu p . T h e   co m p o n e n t s   o f   t h s et u p   ar d esig n ed   as it o p er ates u p   to   m ax i m u m   p o w er   ca p ac it y   o f   1 k W .   T h co m p o n e n t d etails  u s ed   in   th cir cu it   ar g iv e n   i n   T ab le  1   as f o llo w s ,       T ab le  1 .   Har d w ar C ir cu it C o m p o n en t Sp ec if icatio n s   C o mp o n e n t   M o d e l   S p e c i f i c a t i o n   M i c r o c o n t r o l l e r   D S P I C 3 0 F 2 0 1 0   2 8   I C   p i n s   6   P W M   c h a n n e l   ( 2 1 - 26)   5 V   o p e r a t i n g   v o l t a g e   1 0 M H z   o p e r a t i n g   f r e q u e n c y   ( 9 - 10)   D r i v e r   TL P 2 5 0   8   p i n s   1 2 V   o p e r a t i o n   v o l t a g e   I G B T   F G A 1 5 N 1 2 0   1 5 A ,   1 2 0 0 V   M O S F ET   I S A 0 4 N 6 0 A   1 M H z ,   6 0 0 V ,   4 A       T h v alu es o f   cir cu it p ar a m e te r s   ar r ep r esen ted   in   T ab le  2   a s   f o llo w s ,       T ab le  2 .   C ir cu it P ar am eter   Va lu es   P V S C   i n d u c t o r ,   L 1   1 5 mH   C o mm o n   i n d u c t o r ,   L   1 5 mH   P V S C 1   c a p a c i t o r ,   C 1   0 . 5 4 mF   P V L C 1   c a p a c i t o r ,   C 2   0 . 5 4 mF   P V L C 2   c a p a c i t o r ,   C 3   0 . 4 6 mF   S w i t c h i n g   f r e q u e n c y ,   f   5 0 0 0 H z               Fig u r 1 2 .   Har d w ar s et u p   o f   p r o p o s ed   co n v er ter   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 er   E lectr o n   &   Dr S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   260     2 6 8   266   I n   th i s   cir c u it,  m icr o co n tr o ller   is   u s ed   f o r   g en er ati n g   s w i tch i n g   p u ls e s   i n   co n ti n u o u s   cu r r en m o d o f   o p er atio n .   T h in p u v o ltag t o   P VSC   is   V 1 = 3 5 V.   T h d u ty   c y cle  f o r   co r r esp o n d in g   s w i tch es  ar D 1 = 6 0 %,   D 2 = 3 0 an d   D 3 = 1 0 %.  A   5 0 W   u n i v er s al  m o to r   is   g i v e n   as   d y n a m ic  lo ad   to   th u n it.  W it h   th g i v e n   in p u an d   d u t y   c y cle,   th ca lc u lated   v a lu o f   th o u tp u t v o lta g es  f o r   V 2 = 8 5 . 6 an d   V 3 = 8 6 V.     T h o u tp u o f   M A T L A B   s i m u latio n   o f   th p r o p o s ed   t o p o lo g y   f o r   th s i m ilar   p ar a m eter s   i s   ap p r o x im a tel y   V 2 = 8 6 . 6 6   an d   V 3 = 8 5 . 6 6 V.   T h o u tp u v o lta g es  o f   t h p r o p o s ed   h ar d w ar e   s et u p   f o r   t h g i v e n   in p u a n d   d u t y   c y cle  i s   V 2 = 8 5 an d   V 3 = 8 4 V.   T h is   in d icate s   th at  f o r   th s i m i lar   v alu o f   p ar a m eter s ,   in p u t   an d   th o u tp u ts   co r r esp o n d in g   to   m a th e m atica an al y s i s ,   MA T L A B   s i m u la tio n   an d   h ar d w ar s et u p   is   ap p r o x im a tel y   s a m e.     4 . 2 .   H a rdw a re   Resul t s   a nd   Dis cu s s io n s   Fig u r 1 3   r ep r esen ts   th e   in p u t   v o lta g an d   Fi g u r 1 4   to   1 9   d ep icts   th o u tp u t   w av e f o r m s   ac r o s s   th e   s w itc h es a n d   ca p ac ito r s .               Fig u r 1 3 .   I n p u t v o ltag V 1   Fig u r 1 4 .   Vo ltag ac r o s s   s w it ch   S 1                 Fig u r 1 5 .   Vo ltag ac r o s s   s w it ch   S 2   Fig u r 1 6 .   Vo ltag ac r o s s   s w it ch   S 3                 Fig u r 1 7 .   Vo ltag ac r o s s   ca p ac ito r   C 1   Fig u r 1 8 .   Vo ltag ac r o s s   ca p ac ito r   C 2         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       S tea d S t a te  A n a lysi s   o f No n - I s o la ted   S in g le - I n p u t Mu lti - Ou tp u t S E P I C   C o n ve r ter fo r   ( C.   A n u r a d h a )   267         Fig u r 1 9 .   Vo ltag ac r o s s   C 3       Fig u r 2 0   an d   2 1   r e p r esen ts   th o u tp u t v o lta g w a v ef o r m   f o r   b o th   th e   lo ad s   at  P VL C 1   an d   P VL C 2               Fig u r 2 0 .   Ou tp u t v o lta g o f   r esis ti v lo ad   Fig u r 2 1 .   Ou tp u t v o lta g o f   d y n a m ic  lo ad       5.   CO NCLU SI O N   I n   t h is   p ap er   th p r o p o s ed   m u ltip o r co n v er ter   i s   ca p ab le  o f   in ter f ac i n g   t w o   o u tp u t s   b y   u s in g   s i n g le   v o ltag s o u r ce   a s   p h o to v o ltaic   ce ll ( P V) .   T h o p er atio n   o f   p r o p o s ed   co n v er ter   w i th   s i n g le  v o ltag s o u r ce   w i t h   P is   v er if ied . T h au t h e n ticatio n   f o r   th p er f o r m a n ce   an d   o p er atio n   o f   th co n v er ter   is   d o n w i th   MA T L A B   s i m u latio n s   a n d   m ath e m atica a n al y s is .   T h a u t h en ticatio n   o f   s i m u latio n   r es u lt s   an d   m a th e m atica l   an al y s is   o f   t h p r o p o s ed   o p en   lo o p   to p o lo g y   h a v b ee n   p r o v ed   b y   r ea ti m h ar d w ar s etu p .   I n p u t   to   th e   h ar d w ar s etu p   i s   p r o v id ed   f r o m   s o lar   P o f   3 5 V,   an d   t h u n i o p er ates  w it h   d u t y   c y cle s   o f   6 7 %.  T h o u tp u t   v o ltag e   o f   th e   h ar d w ar u n i V 2   an d   V 3   i s   8 0 V,   w h ich   m a tch es   w it h   t h o u tp u t   v o lta g e   o f   s i m u la tio n   a n d   m at h e m a tical  m o d el.   A l s o   th m o d es  o f   o p er atio n   o f   th p r o p o s ed   o p en   lo o p   to p o lo g y   h av b ee n   v er i f ie d   w it h   th e   h ar d w ar r es u lt s .   P er f o r m a n ce   co m p ar is o n   b et w ee n   t h id ea ca lcu lat io n   a n d   r e s u lt s   o b tain ed   f r o m   th h ar d w ar an d   s i m u latio n   ar v er if ied .       RE F E R E NC E S     [1 ]   Ho n g f e W u ,   Ju n ju n   Z h a n g   a n d   Ya n   X in g ,   A   F a m il y   o f   M u lt i p o rt  B u c k Bo o st  C o n v e rters   Ba se d   o n   DC - L in k   In d u c to rs (DL Is),”  IEE T ra n sa c ti o n o n   p o we r e lec tro n ics ,   v o l.   3 0 ,   n o .   2 ,   p p .   7 3 5     7 4 6 ,   F e b ru a ry   2 0 1 5 .   [2 ]   Zu b a ir  Re h m a n ,   Ib ra h im   A l - Ba h a d ly   a n d   S . C .   M u k h o p a d h y a y ,   M u lt i - in p u t   DC DC  c o n v e rters   in   re n e w a b le  e n e rg y   a p p li c a ti o n   An   Ov e rv iew,”   S c ien c e   Dire c t,   Ren e wa b le  a n d   S u st a in a b le  E n e rg y   Rev iews ,   v o l.   4 1 ,   p p .   5 2 1 5 3 9 ,   Ja n u a ry   2 0 1 5 .   [3 ]   H.T a o ,   A .   Ko tso p o u lo s,  J.L .   Du a rte  a n d   M . A . M .   He n d rix ,   F a mil y   o mu lt i p o rt   b i d ire c ti o n a DC D c o n v e rte rs ,   IEE   P ro c . - El e c tr.   P o w e A p p l. ,   v o l.   1 5 3 ,   n o .   3 ,   p p .   4 5 1   4 5 8 ,   M a y   2 0 0 6 .   [4 ]   S iv a p ra sa d   A th ik k a l,   Ku m a ra v e S u n d a ra m o o rth y ,   A sh o k   S a n k a r,   ―A   M o d if ied   Du a In p u t   DC - DC Co n v e rter f o r   H y b rid   En e rg y   A p p li c a ti o n , ‖  In te rn a ti o n a J o u rn a o P o we r E lec tr o n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ( IJ PE DS ) ,   Vo 8 ,   N o   1   2 0 1 7 .   [5 ]   W e Jia n g   a n d   Ba b a k   F a h im i,   M u lt i p o rt  P o w e El e c tro n ic  In te rf a c e Co n c e p t,   M o d e li n g ,   a n d   De sig n ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Po we r E lec tro n i c s ,   v o l.   2 6 ,   no.   7 ,   p p .   1 8 9 0 - 1 9 0 0 ,   Ju ly   2 0 1 1 .   [6 ]   L . P a lm a   a n d   P .   N.  En jeti ,   m o d u lar  f u e c e ll ,   m o d u lar  DC DC  c o n v e rter  c o n c e p f o h ig h   p e rf o r m a n c e   a n d   e n h a n c e d   re li a b i li ty ,   IEE T ra n s.  Po we r E lec tro n . ,   v o l.   2 4 ,   n o .   6 ,   p p .   1 4 3 7   1 4 4 3 ,   J u n e   2 0 0 9 .   [7 ]   M .   H.  T o d o ro v ic,  L .   P a lm a ,   a n d   P .   N.  En jeti,   De sig n   o f   a   w id e   in p u ra n g e   DC - DC  c o n v e rter   w it h   a   ro b u st  p o w e r   c o n tro sc h e m e   su it a b le  f o f u e c e ll   p o w e c o n v e rsio n ,   IEE E   T r a n s.   In d .   E lec tro n ,   v o l.   5 5 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 4 7 1 2 5 5 ,   M a r.   2 0 0 8 .   [8 ]   J.  T .   Ha w k e ,   H.  S .   Krish n a m o o rt h y   a n d   P .   N.   En jeti ,   A   n e u ti li t y - sc a le  p o we c o n v e rte fo la rg e   f u e c e ll   p o we p la n ts  wit h   i n d ivi d u a st a c k   p o we c o n tro l,   i n   P r o c .   2 7 t h   A n n u .   IEE E   A p p l.   P o w e El e c tro n .   Co n f .   Ex p o sit  (A P EC) ,   p p .   1 4 8 2 1 4 8 8 ,   F e b ru a r y   2 0 1 2 .   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 er   E lectr o n   &   Dr S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   260     2 6 8   268   [9 ]   H.  Yu e h u a n d   C.   K.  T se ,   Circ u it   th e o re ti c   c las sif ica ti o n   o f   p a r a ll e c o n n e c ted   DC - DC  c o n v e rte rs,”   IEE T ra n s.   Circ u it s S y st.  I,   Reg .   Pa p e rs ,   v o l.   5 4 ,   n o .   5 ,   p p .   1 0 9 9 1 1 0 8 ,   M a y   2 0 0 7 .   [1 0 ]   R.   J.  W a i,   C.   Y.   Ch e n   a n d   B.   H.  Ch e n ,   Hig h - e ff icie n c y   d c d c   c o n v e rter  w it h   t w o   in p u p o w e so u rc e s,”   IEE T ra n s.  Po we r E lec tro n . ,   v o l .   2 7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 8 6 2 1 8 7 5 ,   A p ril   2 0 1 2 .   [1 1 ]   F .   Ca o ,   J.  Z h a n g ,   H.W u ,   H.   Hu ,   X i n g   a n d   X.  M a ,   d u a l - i n p u b o o st - b u c k   c o n v e rte wit h   c o u p l e d   in d u c t o rs   fo T EG  a p p li c a ti o n s,”   in   P ro c .   I EE En e rg y   Co n v e rs.  Co n g r.   Ex p o ,   p p .   2 0 2 0 2 0 2 5 ,   2 0 1 3 .   [1 2 ]   Z.   Ou y a n g ,   Z.   Zh a n g ,   M .   A .   E.   A n d e rse n   a n d   O.  C .   T h o m se n ,   F o u r   q u a d ra n ts  i n teg ra ted   tran sf o rm e rs  f o d u a l - in p u is o late d   d c d c   c o n v e rters ,   IEE T ra n s.  P o we r E lec tro n . ,   v o l .   2 7 ,   n o .   6 ,   p p .   2 6 9 7 2 7 0 2 ,   Ju n e   2 0 1 2 .   [1 3 ]   T S a n th o sh ,   G o v in d a ra ju ,   ―De v e lo p m e n o f   P re d ictiv e   Cu rre n Co n tr o ll e f o M u l ti - P o rt  DC/DC   Co n v e rter, In ter n a ti o n a J o u r n a o Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ( IJ PE DS ),   V o l.   6 ,   No .   4 ,   De c e m b e 2 0 1 5 ,   p p .   6 8 3 6 9 2 .   [1 4 ]   Z.   S h e n ,   X .   C h a n g ,   W .   W a n g ,   X .   T a n ,   N.  Ya n   a n d   H.  M in ,   P re d ictiv e   d ig it a c u rre n c o n tro l   o f   sin g le - in d u c t o mu lt ip le - o u t p u c o n v e rters   in   CCM   w it h   lo w   c ro ss   re g u latio n ,   IEE T ra n s.  P o we El e c tro n . ,   v o l.   2 7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 9 1 7 1 9 2 5 ,   A p ril   2 0 1 2 .   [1 5 ]   P .   P a tra,  A .   P a tra  a n d   N.  M isra ,   A   sin g le - in d u c to m u lt ip le - o u t p u sw it c h e w it h   si m u lt a n e o u Bu c k ,   Bo o st,  a n d   in v e rted   o u t p u ts,”  IEE E   T ra n s.  P o we r E lec tro n . ,   v o l.   2 7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 9 3 6 1 9 5 1 ,   A p ril   2 0 1 2 .   [1 6 ]   H.  W u ,   K.  S u n ,   R .   C h e n ,   H.  Hu   a n d   Y.   X in g ,   F u ll - b rid g e   t h re e - p o rt   c o n v e rter  w it h   w id e   in p u t   v o lt a g e   ra n g e   f o re n e wa b le p o w e s y ste m s,”   IEE T ra n s.  Po we r E lec tro n . ,   v o l .   2 7 ,   n o .   9 ,   p p .   3 9 6 5 3 9 7 4 ,   S e p .   2 0 1 2 .   [1 7 ]   H.  W u ,   R.   Ch e n ,   J.  Zh a n g ,   Y.  Xin g ,   H.  Hu   a n d   H.  G e ,   A   fa m il y   o f   th re e   p o rt  h a lf - b rid g e   c o n v e rters   f o a   sta n d - a lo n e   re n e w a b le p o w e s y ste m ,   IEE T ra n s.  P o we r E lec tro n . ,   v o l.   2 6 ,   n o .   9 ,   p p .   2 6 9 7 2 7 0 6 ,   S e p te m b e 2 0 1 1 .   [1 8 ]   H.  Be h j a ti   a n d   A .   Da v o u d i,   P o w e b u d g e ti n g   b e tw e e n   d iv e rsif ied   e n e rg y   so u rc e a n d   l o a d u sin g   a   m u lt ip le - in p u t - m u lt ip le - o u t p u t   DC/DC c o n v e rter,”  IEE T r a n s.  I n d .   A p p l . ,   v o l.   4 9 ,   n o .   6 ,   p p .   2 7 6 1 2 7 7 2 ,   N o v . /De c .   2 0 1 3 .   [1 9 ]   Ho n g f e W u ,   P e n g   Xu ,   Ha ib in g   Hu ,   Zi h u   Zh o u   a n d   Ya n   X in g ,   M u lt i p o rt  C o n v e rters   Ba se d   o n   In teg ra ti o n   o f   F u ll - Brid g e   a n d   Bid irec ti o n a DC DC  T o p o lo g ies   f o Re n e w a b le  Ge n e ra ti o n   S y ste m s,”   IEE T ra n s.   In d .   El e c tro n ,   v o l .   6 1 ,   n o .   2 ,   p p .   8 5 6 - 8 6 9 ,   F e b r u a ry   2 0 1 4 .   [2 0 ]   C.   Zh a o ,   S .   D.  Ro u n d   a n d   J.  W .   Ko lar,  A n   iso late d   th re e - p o rt  b i d irec ti o n a d c d c   c o n v e rter  w it h   d e c o u p led   p o w e r   f lo w   m a n a g e m e n t,   IEE T ra n s.  Po we r E lec tro n . ,   v o l.   2 3 ,   n o .   5 ,   p p .   2 4 4 3 2 4 5 3 ,   M a y   2 0 0 8 .   [2 1 ]   H.  W u ,   Y.  X in g ,   Y.   Xia   a n d   X.   M a ,   fa mily  o n o n - iso l a ted   th re e - p o rt  c o n v e rte rs   fo sta n d - a lo n e   re n e wa b le   p o we r sy ste m,”   in   P ro c .   I EE IE CON ,   p p .   1 0 3 0 1 0 3 5 ,   2 0 1 1 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.