I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   P owe r   E l e c t r on ic s   an d   Dr ive  S ys t e m s   ( I J P E DS )   Vo l .   1 2 ,   N o .   2 J un   202 1 ,   pp.   96 8 ~ 97 4   I S S N:  2088 - 8694 DO I 10 . 11591/ i j pe d s . v 1 2 .i 2 . pp 96 8 - 97 4             968       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij pe ds . iaes c or e . c om   M in i m al  sw itc h in g of   m u ltip l e   in p u t   m u ltil e v e l   ou t p u t  D C - DC  c on v e r t e r         Am e r   A.   Chl aih awi,   Am e e n   M .   Al - M od af f e r ,   Hu r   Je d i   D e p art men t   o E l ec t ri c a l   E n g i n ee r i n g ,   U n i v e rs i t y   o K u f a,   N aj af ,   I raq       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT     A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve J a n   13,   2021   R e vi s e M a r   16,   2021   A c c e pt e A pr   29,   2021       T h i s   p ap e p ro p o s e s   mi n i m al   s w i t c h i n g   m u l t i p l e   i n p u t   m u l t i l ev e l   o u t p u t   (MS - MI ML O DC - D co n v e rt e r .   Mi n i mi zi n g   t h c o s t   o o p e rat i o n   i s   an   u t mo s t   p ri o ri t y   o a n y   e l ec t ri c   c i r cu i t   d e s i g n .   T h u s ,   re d u c t i o n   n u m b e o f   s w i t c h e s   t h at   c o n t ro l   a n d   m a n ag e   t h e   o p e rat i o n   o f   fee d i n g   p o w e r   i n t o   t h MI ML O   D C - D C   c o n v e rt o rs   i s   p r e s en t ed .   T h e   p ro p o s e d   MS - MI M L O   DC - D C   c o n v e rt e e x e rt s   m an y   a d v an t ag e s ,   i n c l u d e   h i g h   v o l t ag t ran s fe r   rat i o   w i t h   s m al l   s i z e   i n d u c t o r ,   r e d u c ed   p o w e l o s s e s   an d   l o w   v o l t ag e   s t re s s   ac r o s s   t h s e mi c o n d u c t o d ev i ce s .   Be s i d e   t h e   h i g h l y   c o n v e rs i o n   rat i o   an d   e ff i c i en cy ,   t h c h ara c t e ri s t i c s   o t h e   p ro p o s e d   c o n v e rt e h av e   s i m p l e   c o n fi g u rat i o n   w i t h   l o w   n u m b e o c o m p o n e n t s   as   w el l .   T h e   M A T L A B/ Si mu l i n k   s o ft w ar e   w as   i m p l emen t ed   t o   s i m u l at e   t h e   p ro p o s e d   t o p o l o g y   i n   o rd e t o   v e r i f y   t h p e rfo r m an ce   o t h e   MS - M I ML O   D C - D c o n v e rt e r.   T h re s u l t   o s i m u l at i o n s   de mo n s t rat e d   t h e   b e n e f i t s   o re d u c i n g   t h e   n u m b e o s w i t ch e s   w i t h o u t   affec t i n g   t h e   o p e rat i o n   an d   p e rf o r m an ce  o t h M I ML O   D C - D co n v e rt e r   c i r cu i t .   K e y w o r ds :   B oo s c o n ve r t e r   DC - DC   c o n v e r t e r     M u l t i l e v e l   o ut pu t   M u l t i p l e   i nput     S e m i c o n duc t o r   c ur r e n s tr e s s   S w i t c hi ng  dut y   c y c l e   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   Am e e n   M .   Al - M o da f f e r   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r i c a l   E n g i ne e r i n g   U n i v e rs i t y   o K u fa   Na j a f I r a q   E m a i l a m e e nm . h a d i @uo kuf a . e du. i q       1.   I NT RODU C T I ON    T h e   a t tr a c t i o n   o f   r e ne wa bl e   e n e r g y   r e s o ur c e s   h a s   l e t o   n o v e l   m e t h o ds   to   u t i li z e   m u l t i p l e   c l e a r e s o ur c e s ,   de s p i t e   t h e i r   l o o u t pu t   v o l t a ge   a n p o we r ,   pr o duc t i o n   o f   a n   e f f i c i e n t   a n c l e a n   e n e r g y ,   s uc h   a s   ph o to v o l t a i c f ue l   c e ll   a n w i nd  e n e r g y ,   c an   b e   u t i li z e f o r   s i m u l t a n e o us de l i ve r y   o f   c o n t i n uo us   po we r   to  l o a d s   [1 ] - [ 3] .   R e s e a r c h e r s   a n s c i e n t i s t s ,   dur i n t h e   l a s t   f e de c a d e s ,   e xe r t   e n t h us i a s m   to   a c qui r e   a s   m uc e n e r g y   a s   po s s i b l e   f r o m   v a r i o us   r e s o ur c e s   o f   r e n e wa bl e   e ne r g y   t o   m e e t   t h e   e n o r m o us   gr o w t h   of   e n e r g y   de m a n f o r   da i ly   c o n s u m pt i o n .   T hi s   e f f o r t   l e a t o   m i nim i z e   a   gr e a t   de a l   o f   f o s s il   e n e r g y   r e li a n c e ,   whi c c a us e s   a   l o t   o f   po l l ut i o n gr e e nh o us e   ga s   e m i s s i o n s   a n ot h e r   e nvi r o nm e n t a l   da m a ge s [ 4 ] - [ 9] .     T h e   t y p e   o f   a pp li c a t i o n   p l a y s   a n   e s s e n t i a l   r o l e   i s e l e c t i n t h e   m o s t   a ppr o p r i a t e   to p o l o g y ,   t a ki n i n t o   a c c o un t   r e l i a bil i t y ,   c o s t   a n f l e x i bil i t y .   T he s e   f e a t ur e s   c a n   b e   m e t   by   ut i li z i ng  M I M L s y s t e m   a s   i t   h a s   s e v e r a l   a d v a n t a g es ,   s uc h   a s   li g h t   we i g h t ,   hi g e f f ic i e n c y ,   po we r   de ns i t y   a n s m a l l   s i z e .   T he   r a p i d   g r o w t h   o f   de m a n o M I M L w i t h   hi g h   v o l t a ge   ga i r e f l e c t s   t h e   f a c t   t h a t   i t   i s   qu i t e   o bvi o us   i t s   a d v a n t a ge s   i n   m a ny   a r e a s   o f   po we r   e l e c t r o ni c   a pp li c a t i o n s   [ 10] - [ 13] .   T h e   m a i n   i de a   be hi n e m p l o yi ng  a   m u l t i p l e   i nput   DC - DC   c o n v e r t o r   i s   to   p r o vi d e   a   c e r t a i n   v o l t a ge   r a n ge   f r o m   d i f f e r e n t   l e ve l s   o f   i nput   v o l t a ge s .   T hi s   v e r s a t i li t y   o f   s u c h   s y s t e m   e x p l a i ns   t h e   hi g h   de m a n f o r   DC - DC   c o nv e r t or s   i n   t h e   f i e l o f   po we r   e l e c t r o n i c ;   e s pe c i a ll y   i t h e   a pp l i c a t i o n   f i e l o f   r e n e w a bl e   e n e r g y   r e s o ur c e s   a s   i t   h a s   l o l e ve l s   o f   v o l t a ge   ge n e r a t i o n .   I n   g e n e r a l ,   t h e   s i m p l e   c o n s t r uc t i o n   o f   DC - DC   c o nv e r t or   c o n s i s t s   o f   i nduc t o r ,   c a pa c i t o r   a n s e mi c o n duc t o r   s wi t c he s .   T h e s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   P o w   E l e c   &   Dr i   S y s t   I S S N:  2088 - 8 694       M ini mal  s w it c hing  of   mul ti ple  input   multi lev e out put  DC - DC   c onv e r ter     ( A me r   A .   C hlai ha w i )   969   c o m po n e n t s   c o u l b e   a r r a n ge i d i f f e r e n t   to p o l o gi e s   t o   ge t   a   wi de   va r i e t y   o f   s pe c i f i c a t i o n   de pe n o k i n o f   a pp l i c a t i o ns   a n t y pe   o f   s o ur c e s   a v a il a bil i t y   [ 1 4] - [ 15] .   Due   to   t h a t ,   m a ny   r e s e a r c h e r s   h a v e   s h o wn   hi g i n t e r e s t   a n do n e   gr e a t   de a l   o f   r e s e a r c he s   o n   M I M L O   DC - DC   c o nv e r t e r s   [ 16] - [1 9] .   T h e   pa r a s i t i c   pa r a m e t e r s   o f   D C - DC   c o nv e r t e r s   c o m po ne n t s   ha v e   a e f f e c t   o n   t h e   li mi t a t i o n   o f   dut y   r a t i o .   T h e   dut y   r a t i o   i s   a lm o s t   a r o un uni t y   f o r   hi g h   o ut pu v o l t a ge   a s   i t   i s   s e e i n   t h e   s t e p - up  v o l t a ge   o f   t h e   n o n - i s o l a t e DC - DC   b o o s c o n v e r t e r   to p o l o gy [ 20 ] - [ 24 ]   T h e   pr o p o s e M S - M I M L O   DC - DC   c o nv e r t e r   to p o l o g y   h a s   a   r e duc e n u m be r   o f   s w i t c h e s   o f   t h r e e   i nput s   m u l t il e v e l   o ut pu t   ( T I M L O)   to   f a c il i t a t e   t h e   c o n n e c t i o o f   a v a il a bl e   s o ur c e   a m o n m u l t i p l e   s o ur c e s   o f   i nput   [2 5 ] .   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   pr o po s e to p o l o g y   h a v e   b e e n   c a r r i e o u t   wi t h   c o m pa r i s o n   t o   e xi s t i n g   o f   t h e o r e t i c a l   r e s u l t s   o f   t hi s   s t udy   to   v a l i d a t e   t h e   a c qu i r e r e s u l t s .   Th e   o r ga ni z a t i o n   o f   t hi s   i s   a s   f o l l o w:  S e c t i o n   2   i s   de d i c a t e f o r   t h e   a n a ly s i s   o f   t h e   pr o p o s e d   to p o l o gy   a n i t s   o pe r a t i o n a l   m o d e s .   S e c t i o pr e s e n t e t h e   r e s u l t s   o f   s im u l a t i o a n d i s c us s io n   o f   t h e   m e r i t   o f   pr o p o s e m o de l .   F i na ll y ,   S e c t i o 4   c o n c l ude s u mm a r i z a t i o n   a n c o n c l us i o n .       2.   P ROP OS E DC - DC   CONV E RT E R   T OP OL O GY   T h e   p r o po s e MS - M I M L O   DC - DC   b o o s t   c o n ve r t e r   i s   s h o wn   i F i gur e   1.   I t   c o n s i s t s   o f   f i ve   s w i t c h e s ,   f i ve   d i o de s ,   a n   i nduc t or ,   a n t w o   c a p a c i t o r s .   I n   t hi s   s t ud y ,   i t   a s s u m e t h a t   t h e   s e m i c o n duc to r   t r a n s i s to r   a n t h e   d i o de s   f o r m   i de a l   s w i t c h e s .   T he   i n duc t a n c e   o f   t h e   pr o po s e c o n v e r t e r   i s   hi g h   e n o ugh   t pr o vi de   l o r i pp l e   i nput   c ur r e n t .   T h e   v a l ue   o f   c a pa c i t o r   C 1   i s   e qu a l   t o   t h e   v a l ue   o f   c a pa c i t o r   C 2 .   T h e   s c h e m a t i c   o f   t h e   pr o p o s e to p o l o g y   ha s   t wo   pa r t s .   T h e   f i r s t   pa r t   i s   t h e   ge n e r a t i o n   o f   D C   i n put   v o l t a ge .   I t   i s   ut i li z e t ge n e r a t e   a   p o s i t i v e   po l a r i t y   v o l t a ge   a nd  pr o vi de   t h e   de s i r e l e v e l   o f   o ut pu t   v o l t a ge   a a   r a n ge   o f   i nput   DC   s o ur c e s T h e   pr o po s e c o n v e r t e r   h a s   t h r e e - u ni t   c e ll s ,   w h e r e   e a c h   c e ll   c o n s i s t s   o f   a   DC   v o l t a ge   s o ur c e ,   t r a n s i s t or   a s   s w i t c h   a n a   d i o de .   T h e   c o n n e c t e s w i t c h   i s e r i e s   w i t h   t h e   D C   v o l t a ge   s o ur c e   i s   c o n s i de r e a s   a   v o l t a ge   a dde r .   T h e   c o nn e c t e d i o de   i pa r a l l e l   w i t h   t h e   DC   v o l t a ge   s o ur c e   i s   c o ns ider e a s   s ub t r a c to r .   T h us ,   t h e   s w i t c h e s   a n d i o de s   pr e v e nt   t h e   o c c ur r i n g   o f   s h o r t   c i r c u i t .   S i nc e   t h e   u ni t   c e ll   i t he   pr o p o s e to p o l o g y   i s   c o n ne c t e to   e a c h   ot h e r   i n   s e r i e s   a n s ymm e t r i c ,   t h e   n u m be r   o f   c e l l s   i n   t h e   c o n v e r t e r   de t e r m i ne   t h e   o u t pu v o l t a ge   l e v e l .       L D 1 S 1 C 1 R L V in 1 S 2 S 3 S 4 S 5 D 2 D 3 D 4 D 5 C 2 V in 2 V in 3     F i gur e   1.   P r o p o s e M S M I M L O   DC DC   b o o s t   c o n v e r t e r .       T h e   s e c o n pa r t   o f   t h e   pr o p o s e c o n ve r t e r   i s   a   m u lt i l e v e l   b o o s t   DC - DC   c o n v e r t e r .   I t   c o m pr i s e s   o f   a i nduc t o r   L ,   t w o   s w i t c h e s   ( S 4 S 5 ) ,   t w o   di o de s   ( D 4 D 5 )   a n t wo   c a pa c i to r s   ( C 1 C 2 ) .   S i nc e   t h e   c o n v e r t e r   o pe r a t e s   un de r   a   r e s i s t i v e   l o a d,   t h e   r e s i s t or   R L   i s   ut i l i z e i t h e   pr o po s e c i r c u i t .   I t   i s   de s i r e d   t h a t   t h e   c o n v e r t e r   o pe r a t e s   a t   hi g h   s w i t c hi ng  f r e que n c y   t o   pr o vi de   t h e   r e qu i r e o ut pu t   DC   v o l t a ge .   I n   t hi s   wo r k,   T I M L O   DC - DC   c o nv e r t e r   i s   a n a ly z e d   a s   s h o w n   i F i gur e   2.   As   c o m pa r e   w i t h   t h e   c o nve n t i o n a l   b o o s DC - DC   c o n v e r t e r ,   t h e   m u l t i - l e v e l   o ut pu t   b oo s t   c o n v e r t e r   ( M L OB C )   c a n   a c hi e ve   a   w i de   r a n g e   o f   s t e p - up  vo l t a ge   i a pp l i c a t i o ns   t h a t   r e qui r e   hi g h   v o l t a ge   ga i n .   T h e   i nput   v o l t a ge   l e ve l s   o f   t h e   f i r s t   pa r T I M L o f   t h e   c o n v e r t e r   o pe r a t e s   i n   s e v e n   d i f f e r e n t   s t a t e s   a s   s h o wn   i T a bl e   1 I n   o r de r   to   f u ll y   c ha r a c t e r i z e   t h e   c o n ve r t e r ,   t h e   b e h a vi o r   o f   c i r c u i t   i s   a na ly z e i e a c h   s w i t c hi ng  s ub - i n t e r v a l   t o   e s t a bl i s h   t h e   e qua t i o ns   o f   de s i g n   a nd  pr e s e n t   t h e   pr i n c i p l e   o f   o pe r a t i o n .   I n   ge n e r a l ,   t h e   o pe r a t i o n   o f   t h e   M L O B C   c o nv e r t e r   i s   i de n t i c a l   w i t h   t he   c o n v e n t i o n a l   b o o s t   c o n ve r t e r   i r e ga r to   t h e   c a pa c i t y   o f   hi g h   po we r .   c a pa c i t o r   v o l t a ge   b a l a n c i ng   m e t h o is   i n t r o duc e to   c o n tr o l   th e   s e m i c o n duc t or   de vi c e s   o f   t h e   c o nv e r t e r .   T h e   o u t pu t   v o l t a ge   v O   i s   e qu a l   t o   t h e   a dde v o l t a ge   o f   t h e   c a pa c i t or s   ( C 1 C 2 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2088 - 8 694   I n t   J   P o w   E l e c   &   Dr i   S y s t ,   Vo l .   12 ,   No.   2 J un e   202 1     96 8     97 4   970           ( a )   ( b )   ( c )   ( d)     F i gur e   2.   E qui va l e n t   c i r c u i t s   b a s e o n   t h e   s t a t e s   o f   o pe r a t i o n   m o de       T a bl e   1 .   S wi t c h e s   a n d i o de s   s t a t e s   S ta te   S 1   D 1   S 2   D 2   S 3   D 3   I nput  vol ta ge   1   1   0   0   1   0   1   V in 1   2   0   1   1   0   0   1   V in 2   3   0   1   0   1   1   0   V in 3   4   1   0   1   0   0   1   V in 1 V in 2   5   1   0   0   1   1   0   V in 1 V in 3   6   0   1   1   0   1   0   V in 2 V in 3   7   1   0   1   0   1   0   V in 1 V in 2 V in 3       B a s e o n   t h e   m o du l e   o f   t h e   c o nv e r t e r ,   t h e r e   a r e   f o ur   s t a t e s   f o r   t h e   s w i t c h e s   S 4   a n S 5   i n   t h e i r   pe r i o d i c   s w i t c hi n g.   T he   s t a t e   o f   s w i t c hi ng  c a n   b e   de s c r i b e a s   S 4   S 5   =   {11,   10,   01 ,   a n 00},   wh e r e   l o g i c   r e pr e s e n t s   a s   ON   s t a t e ,   whi l e   l o g i c   r e pr e s e n t s   a s   O F F   s t a t e .   T h us ,   t h e   t o p o l o gy   h a s   f o ur   o pe r a t i o n   m o de s   a s   s h o w i n   T a bl e   2.   T h e   v o l t a ge   s t r e s s   o t h e   d i o de s   D4,   D5,   S 4,   S 5,   C a n d   C c a n   b e   o b t a i n e d   a c c o r d i n t o   t h e   pr i n c i pa l   a n a ly s i s   o f   r e g i o n   o n e   a s   de s c r i b e i n   T a bl e   3.   T he   c ur r e n t   s tr e s s   t h a t   f l o ws   i n   e v e r y   c o m p o n e n t   o f   t h e   pr o p o s e c o n ve r t e r   i s   a n a ly z e a s   de s c r i be in   T a b l e   3 .   T h e   a v e r a ge   o f   o u t pu t   c ur r e n t   i s   I O .   I s t e a d y - s t a t e ,   t h e   c a pa c i t o r s   c ur r e n t   a v e r a ge   v a l ue   i s   z e r o .   T h e   pr i n c i p l e   o f   b a l a n c e a m p e r e - s e c o n i s   a pp l i e to  t h e   c a pa c i t o r s   C 1   a n C 2 ,   r e s pe c t i v e ly .   I t   i s   a s s u m e t h a t   t h e   v a l ue   o f   i nduc t a n c e   i s   hi g h   e n o ug a n t he   c ur r e n t   c h a n g e s   l i ne a r l y .         T a bl e   2 Ope r a t i o n   m o de s   M o de   o p e r a ti o n   S w it c h e s  C o ndi ti o ns   D io d e s  s ta te s   L   C 1   C 2   M o de   1   S 4 S 5   ( o n )   D 1 ,   D 2   ( r e v e r s - bi a s e d)   C ha r gi ng   D is c ha r gi ng   D is c ha r gi ng   M o de  2   S 4   ( o n) S 5   ( of f )   D 4   ( f o r w a r d - bi a s e d)   D 5   ( of f )   D is c ha r gi ng   D is c ha r gi ng   C ha r gi ng   M o de  3   S 4   ( of f ) S 5   ( o n)   D 4   ( of f )   D 5   ( f or w a r d - bi a s e d )   D is c ha r gi ng   C ha r gi ng   D is c ha r gi ng   M o de  4   S 4 S 5   ( of f )   D 1 ,   D 2   ( f o r w a r d - bi a s e d )   D is c ha r gi ng   D is c ha r gi ng   D is c ha r gi ng       T a bl e   3 V o l t a ge   a n c ur r e n t   s t r e s s   pa r a m e t e r s         3.   RE S UL T S   A ND   AN AL YSI S   T h e   e f f e c t i v e n e s s   a n v a li d i t y   o f   MS - M I M L O   DC - DC   m o du l e   h a v e   b e e n   i nve s t i ga t e i n   c o m pa r i s o w i t h   t h e   n o n - i s o l a t e M I M L O   DC - D C   c o nv e r t e r   [ 2 5 ] .   T h e   c o m pa r i s o n   i nc l ude s   o ve r s h o t,   pe a t i m e ,   s l o r a t e ,   r i s e   t i m e ,   pe a to   pe a v o l t a ge   a n e f f i c i e nc y .   T h e   c o m p l e t e   MS - M I M L O   DC - DC   m o du l e   c o n s i s t   o f   f i ve   po we r   s w i t c h e s ,   f i ve   d i o de s ,   t h e   c a pa c i t o r s   C 1   =   C 2   =   60  µ F t h e   r e s i s t i v e   l o a R L   is   5 50   Ω  a n d   t h e   i n duc t o r   v a l ue   i s   L   = 1. 13  m H .   T h e   M S - M I M L O   DC - DC   c o nv e r t e r   o pe r a t e s   i n   c o n t i n uo us   c o n duc t i o S tr e s s   c o m p o n e nt   f or m ul a   V o lt a g e  S tr e s s   D 4   a nd  D 5   4 = 5 = 1 ( 1 )    S 4 a nd S 5   4 = 5 = 1 ( 1 )    C 1   a nd  C 2   1 = 2 = 1 ( 1 )    C ur r e nt  S tr e s s   L   = 2 ( 1 )   S 4 a nd  D 5   4 = 5 = 2 ( 1 )   S 5 a nd S 4   5 = 4 = 2 ( 1 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   P o w   E l e c   &   Dr i   S y s t   I S S N:  2088 - 8 694       M ini mal  s w it c hing  of   mul ti ple  input   multi lev e out put  DC - DC   c onv e r ter     ( A me r   A .   C hlai ha w i )   971   m o de   a n i t s   s w i t c hi ng  f r e qu e n c y   i s   kHz .   T he   s i m u l a t e r e s u l t s   a t   ph a s e   s hi f t   0 o   a n d180 o   be t we e t h e   c o n t r o l   s w i t c h e s   S 2   a n S 3   we r e   di s c us s e d.   F o r   30 o f   i n put   v o l t a ge   a n 90%   o f   d ut y   c y c l e ,   t h e   wa ve f o r m s   o f   v o l t a ge   s t r e s s   a c r o s s   t h e   c a pa c i t o r s   h a v e   a n   i n t e r m e d i a t e   v a l u e   n e a r   262  a s   il l us t r a t e i n   F i gur e   3   ( a ) .   On   t h e   ot h e r   h a n d,   whe n   t h e   i n put   v o l t a ge   i s   100  a n t h e   dut y   c y c l e   i s   81. 3% ,   t h e   v o l t a ge   s t r e s s   wa v e f o r m s   a c r o s s   t h e   c a pa c i t o r s   h a v e   a n   i n t e r m e d i a t e   v a l ue   ne a r   26 4   a s   i ll u s t r a t e i n   F i gur e   3   ( b ) .   T h e   v o l t a ge   s t r e s s   wa v e f o r m s   a c r o s s   t h e   c a pa c i t o r s   o f   t h e   s ugge s t e m o du l e   a t   ( V in = 30  V,   d= 90% )   a n d   ( V in   = 100   V ,   d = 81. 3% )   a r e   234   a n 261  V   r e s pe c t i v e ly   a s   o b s e r v e f r o m   t h e   s im u l a t i o n   w hi c h   i s   s h o wn   i n   F i gur e   4 .             ( a )   ( b )     F i gur e   3 .   ( a )   c a pa c i t or s   v o l t a ge   s t r e s s   o f   M I M L c i r c u i t   wh e n   V in   =   30  V,   =   90 % ;   ( b )   c a pa c i t o r s   v o l t a ge   s t r e s s   o f   M I M L c i r c u i t   w h e n   V in   = 100,   =   81. 3 %           ( a )   ( b )     F i gur e   4 .   ( a )   ca pa c i t or s   v o l t a ge   s t r e s s   o f   t h e   pr o p o s e M S - M I M L c i r c u i t   w h e n   V in = 30  V,   d= 90% ;   ( b )   c a pa c i t o r s   v o l t a ge   s t r e s s   o f   t h e   pr o p o s e M S M I M L c i r c u i t   whe n   V in = 100  V,   d= 81 . 3%       T h e   s h a pe   o f   t h e   v o l t a ge   s t r e s s   wa v e f o r m s   a c r o s s   C 1   a n C 2   o f   b o t h   T I M L a n t h e   pr o po s e M S - M I M L O   DC - DC   c o nv e r t e r   a r e   m a t c hi ng  e a c h   o t h e r   a n t h e   s w i t c hi ng  f r e que nc y   i s   o ut   n u m b e r e t h e   r i pp l e   f r e qu e n c y   by   t wo f o l d T h e   pe a k - to - pe a v o l t a ge   va l ue   o n   t h e   c a pa c i t o r s   o f   M S - M I M L O   DC - DC   c o nv e r t e r   i s   s m a l l e r   t h a t h e   pe a k - to - pe a v o l t a ge   va l u e   o n   t h e   c a pa c i t o r s   o f   T I M L O   DC - DC   c o nve r t e r   due   to   bi a s i ng   v o l t a ge   o f   t h e   d i o de s .   T h e   pe r f o r m a n c e   o f   t h e   pr o po s e d   MS - M I M L DC - DC   m o du l e   i s   a l s o   v e r i f i e i n   t h e   s i m u l a t i o n   e nvi r o nm e n t   o f   t h e   c o nv e r t e r   o pe r a t i o f o r   a   v a s t   r a n ge   o f   o pe r a t i o n   w i t h   v a r i a bl e   o ut pu po we r s   ( 550  W ,   1100   W )   a n va r i a bl e   i nput - v o l t a ge   ( 30  V,   40  V,   60  V,   70  V,   1 00  V) .   T h e   r e s u l t s   s h o wn   t h a t   t h e   o u t pu t   v o l t a ge   VO   i s   t h e   s u m   o f   b o t h   c a pa c i t o r   v o l t a ge   C 1   a n C 2 A s   c a b e   s e e i T a bl e   4 ,   t h e   o ut p u v o l t a ge   tr a c ks   t h e   dut y   c y c l e ,   whi c h   pr o v e s   de c r e a s e   i n   t h e   pe r c e n t a ge   o f   t h e   o u t pu t   v o l t a ge   a m p li t ude   w i t t h e   i nc r e a s e   of   i n put   v o l t a ge .     T h e   d y na mi c   b e h a vi o r   o f   t h e   M S - M I M L DC - D C   c o nv e r t e r   h a s   b e e n   e x p l o r e t h r o ugh   a   t r a n s i e n t   a n a ly s i s   w i t h   c o n s t a n t   o u t pu t   v o l t a ge   ( 525  V) .   T h e   o u t pu t   v o l t a ge   r e s po n s e   due   t o   t h e   c ha n ge   i nput   vo l t a ge   i s   s h o w n   i n   F i gur e   5.     T a bl e   4.   I n put  a n o u t pu v o l t a ge s   w i t h   d i f f e r e n t   d ut y   c y c l e s   d T   a n d M   of   T I M L O   a n MS - M I M L O   m o du l e s   V in   ( V )   V O   ( V)   d T = 0.6   d M = 0.6   d 0 . 6 %   d T = 0.7   d M = 0.7   d 0 . 7 %   d T = 0.8   d M = 0.8   d 0 . 8 %   d T = 0.9   d M = 0.9   d 0 . 9 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2088 - 8 694   I n t   J   P o w   E l e c   &   Dr i   S y s t ,   Vo l .   12 ,   No.   2 J un e   202 1     96 8     97 4   972   30   147.5   139.3   5.56   196.5   185   5.85   288.9   270.2   6.47   525.1   468.9   1 0 . 7 0   40   197.2   189.3   4.01   262.5   250.1   4.72   385.6   365.2   5.29   700.5   633.2   9 . 6 1   60   296.5   291.5   1.69   394.4   385   2.38   579.1   561.9   2.97   1051   974   7 . 3 3   70   346.1   340.9   1.50   460.4   450.2   2.22   675.8   656.8   2.81   1227   1138   7 . 2 5   100   495   492.6   0.48   658.3   650.2   1.23   984.6   966.1   1.88   1753   1644   6 . 2 2           F i gur e   5.   I n put   a n o u t pu v o l t a ge   o f   t h e   pr o p o s e MS - M I M L O   m o du l e .       T h e   pe r f o r m a n c e   pa r a m e t e r   o f   t h e   r e s po n s e   o f   M S - M I M L DC - D C   c o nv e r t e r   dur i n t r a n s i e n t   pr o c e s s   i s   s h o wn   i T a bl e   5 .   T h e   s im u l a t i o n   r e s u l t s   de m o n s t r a t e a n   i nc r e a s e   i t h e   pe r c e n t a ge   o f   du t y   c y c l e ,   pe a t i m e ,   a n r i s e   t i m e   a s   we ll   a s   de c r e a s e   i t he   pe r c e n t a ge   o f   o t h e r   pa r a m e t e r s ,   s uc a s   s l a r a t e ,   pe a t pe a v a l ue   a n o v e r   s h o ot   c o m pa r e to   T I M L c o n t r o l l e r   w i t l o i nput   v o l t a ge   ( V i n   =   30  V)   [2 5 ] .   T h e   r e s u l t   o f   s im u l a t i o ns   v e r i f i e t h e   pr o po s e c o n v e r t e r   e f f e c t i ve n e s s   w h e n   i nput   v o l t a ge   i n c r e a s e ( V i n   = 100V) .       T a bl e   5.   P e r f o r m a nc e   o f   t h e   MS - M I M L c o nv e r t e r s   V in   ( V )   V O   ( V )   t r   ( m s e c )   S le w  R a te   P - P  V o lt a ge   ( V )   t P   ( m s e c )   O ve r s h o t   d   30   525   33.105   12.703   609.7   73   17.059%   0.917   40   525.3   18.709   22.212   692.6   46   32.667%   0.87   60   526.2   10.408   40.176   791.9   28   50.758%   0.785   70   525.3   8.586   48.414   821.4   24   57.937%   0.764   100   525.7   5.603   74.476   919.1   16   68.64%   0.629       E n o ugh   c a ut i o n   h a s   b e e n   t a ke n   dur i n s im u l a t i o n   to  e n s ur e   t h a t   t h e   s a m e   s im u l a t i o n   c o n d i t i o ns   a r e   c o n s i de r e f o r   c o m pa r i ng  b o t h   m o du l e s   a s   s h o wn  i T a bl e   6 .   T h e   a na l y s i s   o f   t h e   pe r f o r m a nc e   o f   t h e   pr o p o s e MS - M I M L O   c o n v e r t e r   i n   t e r m s   o f   e f f i c ien c y   h a s   b e e n   v e r i f i e d .       T a bl e   6 C o m pa r i s o n   p e r f o r m a nc e   o f   t h e   MS - M I M L a n T I M L c o nv e r t e r s   V in   ( V )   t r   %   S l e w  R a te %   ∆P - P  V o lt a g e  %   t %   O ve r s h o t%   d%   30   25.68   - 33.31   - 12.38   17.81   - 81.37   1.85   40   13.38   - 15.84   - 9.05   8.70   - 35.31   1.38   60   5.83   - 5.98   - 6.24   3.57   - 19.16   1.91   70   5.52   - 5.70   - 5.25   4.17   - 13.63   0.52   100   1.82   - 2.31   0.00   0.00   - 8.63   0.16       T h e   e qu i va l e n t   pa r t i c i pa t i o n   o f   s w i t c h e s   w i t h   no   e x t r a   s w i t c hi ng   l o s s e s   s a t i s f i e s   t h e   a im   o f   t h e   pr o p o s a l   de s i g n .   F i gur e   6   r e pr e s e n t s   t h e   e f f i c i e n c o f   t h e   M S - M I M L O   m o du l e   w i t h   d if f e r e n t   dut y   c yc l e s   a n d   i nput   v o l t a ge s .   I t   c a n   b e   o b s e r v e f r o m   F i gur e   t h a t   t h e   d i f f e r e n c e   o f   pr e s e n t a ge   o f   e f f i c i e n c y   i s   les s   t h a 0. 8%   b e t we e n   M S - M I M L a n T I M OL   m o du l e s .   F ur t h e r m o r e ,   t h e   M S - M I M L m o du l e   pr o vi d e s   f a v o r   o f   n o   o v e r l a s w i t c h   t h a t   m a y   c a u s e   s h o r c i r c u i t   o n   th e   po we r   s o u r c e s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   P o w   E l e c   &   Dr i   S y s t   I S S N:  2088 - 8 694       M ini mal  s w it c hing  of   mul ti ple  input   multi lev e out put  DC - DC   c onv e r ter     ( A me r   A .   C hlai ha w i )   973         F i gur e   6.   E f f i c i e n c y   w i t h   v a r i a bl e   i nput   v o l t a ge s   a n d i f f e r e n t   du t y   c y c l e s           F i gur e   7.   P e r c e n t a ge   o f   e f f i c i e nc y   w i t h   d i f f e r e n t   d ut y   c y c l e s   a n f i xe i nput   v o l t a ge s       4.   CONC L USI ON   T hi s   pa pe r   pr e s e n t e a   de t a i l e a na ly s i s   o n   t h e   o p e r a t i o n   a n pe r f o r m a n c e   o f   M S - M I M L DC - D C   c o n v e r t e r .   T h e   a n a ly s i s   w a s   pe r f o r m e t o   c o n f i r m   t h e   c o n c e pt   a n t h e   pr i n c i pa l   o pe r a t i o n   o f   t h e   c o n v e r t e r   w i t h   d if f e r e n t   m o de s   o f   o pe r a t i o us i ng  M a t L a b / S i m u l i nk.   T h e   MS - M I M OL   c o nv e r t e r   h a s   b e e i nt r o duc e d   t h e   f o l l o w i ng  a d v a n t a ge s ( a )   hi g h   s t a t i c   ga i n   i t e r m s   o f   t h e   i n put   a n o u t pu t   v o l t a ge s ,   ( b )   l o v o l t a ge   s t r e s s   a c r o s s   t h e   s w i t c h e s   S 4   a n d   S 5 a n ( c )   r e duc t i o o f   t h e   r e v e r s e - bi a s e v o l t a ge   o n   t h e   d i o de s   D 4   a n d   D 5 .   T h e   r e s u l t s   o f   s im u l a t i o n   c o nf i r m e t h a t   t h e   f e a t ur e   o f   v o l t a ge   r a t i n i t h e   po we r   s w i t c h e s   wa s   im pr o v e d.   I t   wa s   s h o w n   t h a t   t h e   c o n v e r t e r   h a s   a c hi e v e hi g h   e f f i c i e n c y   D C /DC   c o nve n t i o w i t d i f f e r e n t   i n put   v o l t a ge s   s u i t e d   f o r   r e n e wa bl e   e n e r g y   a pp li c a t i o ns .   T h us ,   t h e   pr o po s e c o n v e r t e r   c a n   e a s il y   o pe r a t e   o n   a   v a r i e t y   o f   po we c o n v e r s i o n   w i t h   mi n im a l   n u m be r   o f   s w i t c hi ng  w hi c h   s h o we s i g ni f i c a n t   b e n e f i t s   i n   t e r m s   o f   c o s t   a n f a u l t   r e duc t i o n   o f   c i r c u i t   o pe r a t i o n .   I t   i s   e x pe c t e th a t   t h e   s ugge s t e c o n v e r t e r   i s   w i de ly   s u i t e f o r   m a ny  a pp l i c a t i o ns ,   s uc h   a s   p h o to v o l t a i c   s y s t e m s   ( P V) ,   f u ll   c e l l   ( F C ) ,   a n b a t t e r y   c h a r g i n s y s t e m s .         RE F E R E NC E S     [1 ]   F.   Sed ag h at i ,   A   Co n f i g u rat i o n   o D o u b l e   I n p u t   Z - S o u rce   D C - D C o n v e rt e f o St an d a l o n e   PV / Bat t e r y   S y s t e A p p l i c at i o n , ”  J.   E n er g M a n a g .   Tech n o l . ,   v o l .   2 ,   n o .   3 ,   p p .   6 0 6 9 ,   2 0 1 8 D O I :   1 0 . 2 2 1 0 9 / J E MT . 2 0 1 8 . 1 2 1 5 0 5 . 1 0 6 9 .   [2 ]   M.   Mo h a mm ad i ,   A p p l i c at i o n   o a   N ew   H i g h   St e p - u p   D o u b l e - In p u t   Co n v e rt e i n   N o v e l   Mo d u l e - I n t e g rat e d - I n v e rt e r   Ph o t o v o l t ai c   S y s t em , ”  i n   IE E E   Co n f er en ce s   (P E D S TC) ,   2 0 1 5 D O I :   1 0 . 1 1 0 9 / PE D ST C. 2 0 1 5 . 7 0 9 3 2 4 9 .   [3 ]   A .   A   Ch l ai h a w ,   N o v el   s c r e en   p ri n t ed   a n d   f l e x i b l e   l o w   fre q u en cy   m a g n e t o - el ec t ri c   en e rg y   h ar v e s t e r, ”  2 0 1 6   IE E E   S en s o r s ,   O r l a n d o ,   p p .   1 - 3 ,   N o v .   2 0 1 6 ,   D O I :   1 0 . 1 1 0 9 / I CSE N S. 2 0 1 6 . 7 8 0 8 9 4 7 .   [4 ]   E .   C.   an d   H .   H .   Sa y a n ,   D i ffe r en t   m at h em at i c a l   m o d e l   fo t h e   c h o p p e ci r c u i t , ”  Teh .   G l a s .   J. ,   v o l .   1 0 ,   n o .   1 - 2 ,   p p .   13 - 1 5 ,   2 0 1 6   [5 ]   T.   K o u s k s o u ,   E n e r g y   s t o rag e: A p p l i c at i o n s   an d   c h a l l en g e s , ”  S o l .   E n er g yM a t e r i a l s   S o l a r Ce l l s ,   v o l .   1 2 0 ,   p p .   5 9 - 8 0 ,   J an .   2 0 1 4 D O I :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s o l m at . 2 0 1 3 . 0 8 . 0 1 5 .   [6 ]   A .   N a h av a n d i ,   A   n o n i s o l at e d   mu l t i i n p u t   m u l t i o u t p u t   D C D b o o s t   co n v e rt e f o e l ec t ri c   v e h i c l e   ap p l i c at i o n s ,   IE E E   Tr a n s a c t i o n s   o n   P o w er   E l ect r o n i c s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   4 ,   p p .   1 8 1 8 1 8 3 5 ,   A p r.   2 0 1 5 ,   D O I :   1 0 . 1 1 0 9 / T PE L . 2 0 1 4 . 2 3 2 5 8 3 0 .   [7 ]   M.   R.   Ban a e i ,   N o n - i s o l at e d   mu l t i - i n p u t s i n g l e - o u t p u t   D C/ D co n v e rt e f o p h o t o v o l t ai c   p o w e g e n e rat i o n   s y s t em s , ”  IE T   P o w er   E l ect r o n . ,   v o l .   7 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 8 0 6 - 2 8 1 6 ,   N o v .   2014 D O I :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 3 . 0 9 7 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2088 - 8 694   I n t   J   P o w   E l e c   &   Dr i   S y s t ,   Vo l .   12 ,   No.   2 J un e   202 1     96 8     97 4   974   [8 ]   T .   A ru n k u m ari ,   I .   J ag ad ee s h ,   an d   V .   In d rag a n d h i ,   “D e s i g n   a n d   i m p l emen t at i o n   o m o d i f i e d   m u l t i l ev e l   s e p i c o n v e rt e fo PV   ap p l i c at i o n s , ”  In d o n es i a n   Jo u r n a l   o f   E l ect r i c a l   E n g i n eer i n g   a n d   Co m p u t e r   S ci e n ce   , v o l .   1 4 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 2 5 - 1 1 3 3 ,   J u n .   2019 D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j eec s . v 1 4 . i 3 . p p 1 1 2 5 - 1 1 3 3 .   [9 ]   F.   Bl aab j e rg ,   Z h e   Ch en ,   an d   S. B .   K j a e r ,   Po w e e l ec t ro n i c s   as   e ffi ci e n t   i n t e rfa ce   i n   d i s p e rs e d   p o w er  g en e ra t i o n   s y s t em s , ”  IE E E   Tr a n s a ct i o n s   o n   P o w er   E l ect r o n i cs . ,   v o l .   1 9 ,   n o .   5 ,   p p .   1 1 1 8 4 - 1 1 9 4 ,   Se p t .   2 0 0 4 D O I :   1 0 . 1 1 0 9 / T PE L . 2 0 0 4 . 8 3 3 4 5 3 .   [1 0 ]   D .   B.   Ri ch ard s o n ,   E l ec t ri c   v e h i c l e s   a n d   t h e l ec t ri c   g ri d :   A   r ev i ew   o mo d el i n g   ap p ro a c h e s ,   Im p a c t s ,   an d   re n ew ab l e   e n e r g y   i n t eg rat i o n , ”  R en e w .   S u s t a i n .   E n er g R ev. ,   v o l .   1 9 ,   p p .   2 4 7 - 2 5 4 ,   Mar.   2 0 1 3 D O I :   1 0 . 1 0 1 6 / j . rs e r. 2 0 1 2 . 1 1 . 0 4 2 .   [1 1 ]   H .   Y e ,   H i g h   s t e p - u p   i n t e r l e av ed   d c / d c   co n v e rt e w i t h   h i g h   e ff i c i en cy , ”  E n er g S o u r ce s ,   P a r t   A R eco ve r y,   U t i l i z a t i o n ,   a n d   E n v i r o n m en t a l   E f f ec t s J an .   2 0 2 0 D O I :   1 0 . 1 0 8 0 / 1 5 5 6 7 0 3 6 . 2 0 2 0 . 1 7 1 6 1 1 1 .   [1 2 ]   A .   C h l ai h a w i ,   G e n e t i al g o r i t h m   e rro r   c r i t e r i as   ap p l i e d   t o   P I D   c o n t ro l l e D C - D b u ck   c o n v e rt e p arame t e rs :   an   i n v e s t i g at i o n , ”  IO P   Co n f er en ce  S er i es M a t e r i a l s   S c i en c a n d   E n g i n eer i n g 2 0 2 0 .   [1 3 ]   R.   A .   an d   M.   R.   B.   F.   K ard a n ,   A   N ew   T h r e I n p u t   D C/ D Co n v e rt e r   fo H y b ri d   P V / FC/ Bat t e ry   A p p l i c at i o n s ,   IE E E   J .   E m er g .   S el .   To p .   P o w er   E l ect r o n . ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   1 7 7 1 - 1 7 7 8 ,   J u l .   2 0 1 7 D O I :   1 0 . 1 1 0 9 / J E ST PE . 2 0 1 7 . 2 7 3 1 8 1 6 .   [1 4 ]   A .   F.   H .   A .   G an i ,   A .   A .   Ba k ar,   A .   Po n n i ra n ,   M.   H u s s ai n ar,   an d   M.   A .   N .   A m ra n ,   D e s i g n   a n d   d ev e l o p men t   o PW s w i t ch i n g   fo 5 - l e v el   mu l t i p h as e   i n t e rl e a v e d   D C/ D b o o s t   c o n v e rt e r, ”  v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 1 - 1 4 0 ,   2 0 2 0 D O I : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j eec s . v 1 7 . i 1 . p p 1 3 1 - 1 4 0 .   [1 5 ]   M.   D .   S i d d i q u e,   A   N ew   S w i t c h ed   Cap aci t o 7 L   In v e rt er  w i t h   T ri p l e   V o l t ag e   G ai n   a n d   L o w   V o l t ag e   St re s s , ”  IE E E   Tr a n s a c t i o n s   o n   Ci r c u i t s   a n d   S ys t em s v o l .   6 7 ,   n o .   7 ,   p p .   1 2 9 4 - 1 2 9 8 ,   2 0 1 9 .   [1 6 ]   Y .   Z h an g ,   W i d e   I n p u t - V o l t ag e   Ra n g e   B o o s t   T h ree - L ev el   D C D Co n v e rt e W i t h   Q u as i - Z   S o u r ce   f o Fu el   Ce l l   V eh i cl e s , ”  IE E E   Tr a n s .   P o w er   E l ect r o n . ,   v o l .   3 2 ,   n o .   9 ,   p p .   6 7 2 8 - 6 7 3 8 ,   Se p t .   2 0 1 7 D O I :   1 0 . 1 1 0 9 / T PE L . 2 0 1 6 . 2 6 2 5 3 2 7 .   [1 7 ]   X .   H .   a n d   C .   G o n g ,   A   H i g h   G ai n   I n p u t - Paral l e l   O u t p u t - Se ri e s   D C/ D Co n v e rt e W i t h   D u al   C o u p l ed   I n d u c t o r s ,   IE E E   Tr a n s .   P o w er   E l ect r o n . ,   v o l .   3 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 0 6 - 1 3 1 7 ,   Mar.   2 0 1 5 D O I :   1 0 . 1 1 0 9 / T PE L . 2 0 1 4 . 2 3 1 5 6 1 3 .   [1 8 ]   A .   A l za h ran i ,   A d v a n ce d   t o p o l o g i e s   o h i g h - v o l t ag e - g a i n   D C - D b o o s t   c o n v e rt e rs   fo ren ew ab l e   e n erg y   ap p l i c at i o n s , ”  D o ct o r a l   D i s s e r t a t i o n s 2 0 1 8 .   [1 9 ]   C.   B.   S.   Rao ,   D .   K u m ar,   G ri d   Co n n ec t e d   D i s t ri b u t e d   G e n e rat i o n   S y s t em   w i t h   H i g h   V o l t ag e   G ai n   Cas c a d e d   D C - D Co n v e rt e F ed   A s y mme t ri c   Mu l t i l ev e l   I n v e rt e r   T o p o l o g y ,   In t e r n a t i o n a l   Jo u r n a l   o f   E l ect r i c a l   a n d   C o m p u t e r   E n g i n eer i n g . ,   v o l .   8 ,   n o .   6 ,   p p .   4 0 4 7 - 4 0 5 9 ,   D ec .   2018 D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ece. v 8 i 6 . p p 4 0 4 7 - 4 0 5 9 .   [2 0 ]   C.   A .   V i l l arr e a l ,   Mo d el i n g   an d   co n t ro l   o an   i n t e r l e av ed   D C - D m u l t i l ev e l   b o o s t   c o n v e rt e r, ”  IE E E   1 8 t h   W o r k s h o p   o n   Co n t r o l   a n d   M o d e l i n g   f o r   P o w er   E l ect r o n i c s   (CO M P E L) ,   S t a n f o r d ,   CA ,   2 0 1 7 ,   p p .   1 6.   [2 1 ]   K .   V ar e s i ,   Pe rf o r m an ce   a n d   d e s i g n   an a l y s i s   o an   i m p r o v e d   n o n - i s o l at e d   m u l t i p l e   i n p u t   b u c k   D C D C   c o n v e rt er,   IE P o w er   E l ect r o n . ,   v o l .   1 0 ,   n o .   9 ,   p p .   1 0 3 4 - 1 0 4 5 ,   Mar .   2017 D O I :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 6 . 0 7 5 0 .   [2 2 ]   Z i y u   X i a ,   B e n j a m i n   L ,   D o b b i n s ,   J an   S .   R en t me i s t e r ,   an d   J as o n   T .   St au t h ,   St at e   Sp ace   A n a l y s i s   o f   Fl y i n g   Cap aci t o r   Mu l t i l ev e l   D C - D Co n v e rt e rs   fo Cap aci t o V o l t ag e   E s t i m at i o n , ”  2 0 1 9   IE E E   A p p l i ed   P o w er   E l ect r o n i cs   Co n f er e n ce  a n d   E xp o s i t i o n   (A P E C) ,   A n a h ei m ,   CA ,   U S A ,   2 0 1 9 ,   p p .   5 0 - 5 7 .   [2 3 ]   T .   Bas c o p é,   “T h ree - s t at e   s w i t c h i n g   ce l l   (3 SSC) - b as e d   n o n - i s o l at e d   D C D b o o s t - t y p e   c o n v e rt e w i t h   b al an ce d   o u t p u t   v o l t ag e   an d   w i d e   v o l t ag e   co n v e rs i o n   ra n g e , ”  I E T   P o w er   E l ect r o n . ,   v o l .   1 1 ,   n o .   7 ,   p p .   1 2 1 7 - 1 2 2 3 ,   J u l .   2 0 1 8 D O I :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - p e l . 2 0 1 7 . 0 5 5 1 .   [2 4 ]     X i a o q u an   Z h u   an d   Bo   Z h a n g ,   H i g h   s t e p - u p   q u as i - Z - s o u rce   D C D co n v e rt e rs   w i t h   s i n g l e   s w i t c h ed   c ap a c i t o b ran c h , ”  J.   M o d .   P o w er   S ys t .   Cl e a n   E n e r g y ,   v o l .   5 ,   n o .   4 ,   p p .   5 3 7 - 5 4 7 ,   J u l .   2 0 1 7 D O I :   1 0 . 1 0 0 7 / s 4 0 5 6 5 - 0 1 7 - 0 3 0 4 - 1.   [2 5 ]   A .   M.   A l - m o d aff e r,   A .   A .   C h l a i h a w i ,   an d   H .   A .   W ah h ab ,   N o n - i s o l at e d   m u l t i p l e   i n p u t   m u l t i l ev e l   o u t p u t   D C - D c o n v e rt e f o h y b r i d   p o w e s y s t em,   In d o n e s i a n   Jo u r n a l   o f   E l ect r i ca l   E n g i n eer i n g   a n d   Co m p u t e r   S ci e n ce ,   vo l .   1 9 ,   n o .   2 ,   p p .   6 3 5 - 6 4 3 ,   A u g .   2020 D O I :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j eec s . v 1 9 . i 2 . p p 6 3 5 - 6 4 3 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.